Name: Tiras de papel fluorescente para la detección de adulteración de Diesel con lectura de Smartphone (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-09T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 10 s
Description: Aprende a detectar la adulteración de diésel con queroseno mediante tiras de papel fluorescente y lectura con smartphone. Este método rápido ofrece resultados cualitativos en menos de un minuto sin necesidad de equipo especializado.

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Los autores desean reconocer la BAM para la financiación a través del área de enfoque analítico Ciencias: https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.

1. fluorescentes tintes (Figura 1A)
<ol><li>Compra disponible en el mercado 4-DNS y DNS-4-OH. Nota: 4-DNS-COOH no está comercialmente disponible y es preparado a partir de 4-DNS-OH como se describe más adelante.</li>
	<li>Lugar 50 mg (0.16 mmol) de 2-[etil [4-[2-(4-nitrophenyl) ethenyl] fenil] amino] etanol, 2 mg (0.016 mmol) de 4-dimethylaminopyridine y 19,2 mg (0,192 mmol) de anhídrido succínico en 10 mL matraz de fondo redondo.</li>
	<li>Disolver los reactivos en 2 mL de diclorometano seco bajo atmósfera de argón.</li>
	<li>Añadir 11.6 μl (0.08 mmol) de trietilamina y dejar la mezcla reaccionar por 20 h.</li>
	<li>Vigilar la reacción por cromatografía en capa fina hasta conversión cuantitativa de las materias primas (Rf = 0,61) en el producto (Rf = 0.27) se indica (hexano/EtOAc, 4/6, v/v)</li>
	<li>Añadir 2 mL de agua a la mezcla antes de acidificación a pH 2 con ácido acético (aproximadamente 10 μl).</li>
	<li>Extracto de la mezcla mediante la realización de dos extracciones sucesivas de líquido-líquido, con 10 mL de diclorometano cada vez.</li>
	<li>Lavar una vez las fases orgánicas reunidas con 10 mL de NaCl saturada (> 359 g L– 1).</li>
	<li>Seco las fases orgánicas mediante la adición de Na2hasta4 polvo hasta algunos bien secado en polvo agente permanece visible.</li>
	<li>Purifique el producto crudo por cromatografía de columna de sílice flash con petróleo éter: Etanoato de etilo 1:9 como eluyente. Nota: El rendimiento logrado fueron 49 mg (74%) del producto deseado.</li>
	<li>Realizar 1análisis NMR de H del producto purificado en DMSO-d6 para validar la estructura (δ 8.17 (d, J = 8,8 Hz, 2 H), 7,75 (d, J = 8,8 Hz, 2 H), 7.49 (d, J = 8,8 Hz, 2 H), 7.41 (d, J = 16,3 Hz, 1 H), 7.10 (d, J = 16,3 Hz 1 H), 6.75 (d, J = 8,9 Hz, 2 H), 4.18 (t, J = 6,0 Hz, 2 H), 3.58 (t, J = 6,0 Hz, 2 H), 3,43 (q, J = 7,0 Hz, 2 H), 2.50-2.45 (m, 4 H), 1.10 (t, J = 7,0 Hz, 3 H) ppm).</li>
	<li>Realizar 13análisis de RMN de C del producto purificado en DMSO-d6 para validar la estructura (δ 173.36 172.20, 147.99, 145.23, 145.13, 133.89, 128.76, 126.30, 124.03, 123.67, 120.95, 111.58, 61.52, 48.05, 44.57, 28.73, 28.63, 12,00 ppm).</li>
	<li>Realizar la espectrometría de masas de alta resolución con ionización de spray electro positivo del producto purificado, correspondiente al valor calculado (C22H25N2O6 [M + H]+: 413.1707) relación m/z de 413.1713.</li>
</ol>2. síntesis de los tintes de referencia
Nota: El procedimiento sintético de 8-(phenyl)-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-diethyl-4,4-difluoro-4 bora-3a, 4a-diaza-s-indacene fue adoptado de Coskun et al. 18.
<ol><li>Purifique el producto crudo por cromatografía en columna en sílica con tolueno como eluyente. Nota: El rendimiento logrado fueron 441 mg (29%) de cristales brillantes de color rojizo.</li>
	<li>Realizar 1análisis NMR de H del producto puro a 600 MHz en DMSO-d6 para validar la estructura (δ 0.98 (t, H 6, J = 7,6 Hz), 1.27 (s, 6 H), 2.29 (q, 4 H, J = 7,6 Hz), 2.53 (s, 6 H), (m, 2 H), de 7,27-7.29 7,46 7,48 (m, 3 H) ppm).</li>
	<li>Realizar la espectrometría de masas de alta resolución con ionización de spray electro positivo del producto purificado, correspondiente al valor calculado (C23H28BF2N2 [M + H]+: 381.2314) relación m/z de 381.2267.</li>
</ol>3. PRUEBA TIRA FABRICACIÓN, MÉTODO 1.
<ol><li>Preparar soluciones de 1 mM del tinte de referencia y tintes 4-DNS, 4-DNS-OH y 4-DNS-COOH en tolueno.</li>
	<li>Cortar tiras de celulosa de 30 × 5 mm de papel de filtro.</li>
	<li>Lugar aproximadamente 50 de estas tiras (611 mg) en un vial de 5 mL sellables junto con 4,5 mL de la solución de tinte deseado del paso 3.1.</li>
	<li>Sacuda las tiras dentro del frasco con un agitador vertical por 20 min a 30 rpm.</li>
	<li>Vierta la solución de tolueno en el frasco e inmediatamente llenar con 4 mL de ciclohexano y gire durante 1 min a 30 rpm para lavar exceso tintes.</li>
	<li>Repetir la operación de lavado de 3.5 paso tres veces.</li>
	<li>Secar las tiras de prueba obtenida en un papel de filtro durante 10 min en aire a temperatura ambiente.</li>
</ol>4. prueba de fabricación de tira, método 2.
<ol><li>Aminación de las tiras de papel.<ol>
<li>Cortar tiras de celulosa de 30 × 5 mm de papel de filtro.</li>
		<li>Bajo una campana de humos, colocar aproximadamente 20 de esas tiras (308 mg) en un matraz que contiene 40 mL de tolueno.</li>
		<li>Añadir 960 μl de 3 aminopropyltriethoxysilane (APTES) en el matraz y agitar la mezcla durante 24 horas a 80 ° C.</li>
		<li>Retire las tiras del frasco y lave con 50 mL de etanol.</li>
		<li>Secar las tiras por 2 h a 50 ° C.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Injerto del tinte.<ol>
<li>Bajo una campana de humos, disolver 5 mg de 4-DNS-COOH (13 μmol) en 10 mL de diclorometano seco bajo atmósfera de argón en un matraz de 25 mL.</li>
		<li>Añadir N,N'- diciclohexilcarbodiimida (DCC, 3,3 mg, 16 μmol) y el ácido carboxílico que se activará durante 15 min.</li>
		<li>Añadir trietilamina (2,2 μl, 16 μmol) y tiras de papel de 18 aminated (278 mg).</li>
		<li>Removemos la mezcla durante 2 h más.</li>
		<li>Retire las tiras de la solución y lave con 25 mL de diclorometano y 25 mL de etanol.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. la muestra tratamiento previo.
<ol><li>Tratamiento de laboratorio<ol>
<li>Lugar 10 mL de una nueva diesel/keroseno mezcla en un frasco de 25 mL.</li>
		<li>Suspender 10% en peso de carbón activo en la mezcla.</li>
		<li>Agitar el frasco para 1 h, centrifugar (400 x g, 10 min) y filtro para eliminar el carbón de leña.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Tratamiento in-situ<ol>
<li>Carbono de compra circular activado carga filtros de 47 mm de diámetro.</li>
		<li>Coloque cuatro de los filtros en un soporte de filtro en línea de 47 mm de acero inoxidable.</li>
		<li>Ras 5 mL de una mezcla de diesel/keroseno fresco a través de los filtros con una jeringa de 10 mL estándar; se obtuvo aproximadamente 2 mL de solución de libre de hidrocarburos aromático policíclico.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. aplicación lector Smartphone
Nota: Un androide basado smartphone con un centrado frente cámara fue utilizada como la base del sistema de medición de smartphone. Todos los elementos ópticos y accesorios 3D impreso eran por encargo para este dispositivo. Sin embargo, puede utilizarse cualquier otro smartphone con una cámara CMOS (Semiconductor complementario de óxido de Metal). 19 , 20
<ol><li>Compra un epoxi estándar 5 m m LED en 460 nm, un resistor de 100 Ω y un USB on-the-go (OTG) cable con un interruptor ON/OFF y un puerto micro USB.</li>
	<li>Cortar el cable USB al contrario del lado OTG para aislar el cable rojo de alimentación + 5 V (hasta 300 mA) y el cable negro corresponde al suelo.</li>
	<li>Cortar el cable negro del cable USB y suelda el resistor de 100 Ω en la parte posterior del interruptor. Suelda el ánodo del LED para la + 5V rojo alambre y el cátodo del LED a tierra cable negro.</li>
	<li>Compra un difusor y dos filtros para el LED y la cámara, por lo general un corto pase filtro para el canal de excitación (LED) y una banda pase filtro para la colección de emisión (cámara).</li>
	<li>3D-impresión de un caso de smartphone que cabe en el teléfono inteligente e integra las diferentes partes ópticas consistente en una cámara negro (20 x 30 x 40 mm)21 como se describe en la figura 2.</li>
	<li>3D-impresión de un sostenedor de la tira como se describe en la figura 2 para una referencia y una tira de prueba.</li>
	<li>Implementar el canal de excitación mediante la colocación de lo LED, el difusor y el filtro para iluminar las tiras de papel en un ángulo de 60°.</li>
	<li>Implementar el canal de lectura colocando el filtro delante de la cámara CMOS del smartphone.</li>
	<li>Inserte el soporte de la tira de prueba que contiene las tiras para comenzar una medición.</li>
</ol>7. muestra el análisis usando el Detector basado en el Smartphone
Nota: Los análisis se llevaron a cabo mediante la ejecución de un app(lication) Java para Android que finalmente muestra el nivel de adulteración en la pantalla. Sin la aplicación fotos pueden ser tomadas, exportadas a un equipo y analizaron con un software de análisis de imagen estándar.
<ol><li>Seleccione el archivo de calibración adecuado, aquí diesel/keroseno, en la memoria de software haciendo clic en el botón de menú en la esquina superior derecha de la ventana del software.</li>
	<li>Sumerja la tira reactiva en la muestra de diesel durante un par de segundos manteniendo la tira de prueba con pinzas.</li>
	<li>Retire el exceso de combustible simple acariciando con un papel de secado.</li>
	<li>Coloque la tira de prueba dentro de la titular de la tira además de la franja de referencia e introducir al soporte en el caso del smartphone. Nota: Una imagen de fluorescencia de las tiras inmediatamente aparece en la pantalla del smartphone.</li>
	<li>Presione el botón de disparar para registrar las intensidades de fluorescencia de prueba y las tiras de referencia. Nota: El grado de adulteración inmediatamente es calculado por el algoritmo interno y en la pantalla.</li>
</ol>

<ol><li>Mattheou, L., Zannikos, F., Schinas, P., Karavalakis, G., Karonis, D., Stournas, S. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/258518426_Impact_of_using_adulterated_automotive_diesel_on_the_exhaust_emissions_of_a_stationary_diesel_engine">Impact of Using Adulterated Automotive Diesel on the Exhaust Emissions of a Stationary Diesel Engine.</a> Global NEST Journal. 8 (3), 291-296 (2006).</li>
<li>Gawande, A. P., Kaware, J. P. <a target="_blank" href="http://www.tsijournals.com/abstract/fuel-adulteration-consequences-in-india--a-review-11609.html">Fuel Adulteration Consequences in India : A Review.</a> Scientific Reviews and Chemical Communications. 3 (3), 161-171 (2013).</li>
<li>Lam, N. L., Smith, K. R., Gauthier, A., Bates, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kerosene%3A+A+Review+of+Household+Uses+and+their+Hazards+in+Low-+and+Middle-Income+Countries%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Toxicology+and+Environmental+Health%2C+Part+B%22%5BJournal%5D)">Kerosene: A Review of Household Uses and their Hazards in Low- and Middle-Income Countries.</a> Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B. 15 (6), 396-432 (2012).</li>
<li>Chandrappa, R., Chandra Kulshrestha, U. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChandrappa%2C+R+%22Sustainable+Air+Pollution+Management%3A+Theory+and+Practice%22">Sustainable Air Pollution Management: Theory and Practice</a>. , Springer International Publishing. 305-323 (2016).</li>
<li>Felix, V. J., Udaykiran, P. A., Ganesan, K. <a target="_blank" href="http://www.indjst.org/index.php/indjst/article/viewFile/59076/46230">Fuel Adulteration Detection System.</a> Indian Journal of Science and Technology. 8, 90-95 (2015).</li>
<li>Meira, M., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/277348556_Determination_of_Adulterants_in_Diesel_by_Integration_of_LED_Fluorescence_Spectra">Determination of Adulterants in Diesel by Integration of LED Fluorescence Spectra.</a> Journal of the Brazilian Chemical Society. 26 (7), 1351-1356 (2015).</li>
<li>Klingbeil, A. E., Jeffries, J. B., Hanson, R. K. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236108002585">Temperature- and composition-dependent mid-infrared absorption spectrum of gas-phase gasoline: Model and measurements.</a> Fuel. 87 (17-18), 3600-3609 (2008).</li>
<li>Gupta, A., Sharma, R. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGupta%2C+A+%22Air+Pollution%22">Air Pollution</a>. Villanyi, V. , InTech. (2010).</li>
<li>Gruber, J., Lippi, R., Li, R. W. C., Benvenho, A. R. V. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/221910033_Analytical_Methods_for_Determining_Automotive_Fuel_Composition">Analytical Methods for Determining Automotive Fuel Composition.</a> New Trends and Developments in Automotive System Engineering. 13, 13-28 (2011).</li>
<li>Park, D. H., Hong, J., Park, I. S., Lee, C. W., Kim, J. M. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201400779">A Colorimetric Hydrocarbon Sensor Employing a Swelling-Induced Mechanochromic Polydiacetylene.</a> Advanced Functional Materials. 24 (33), 5186-5193 (2014).</li>
<li>Haidekker, M. A., Theodorakis, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ratiometric+mechanosensitive+fluorescent+dyes%3A+Design+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Ratiometric mechanosensitive fluorescent dyes: Design and applications.</a> Journal of Materials Chemistry C. 4 (14), 2707-2718 (2016).</li>
<li>Uzhinov, B. M., Ivanov, V. L., Melnikov, M. Y. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1070/RC2011v080n12ABEH004246">Molecular rotors as luminescence sensors of local viscosity and viscous flow in solutions and organized systems.</a> Russian Chemical Reviews. 80 (12), 1179-1190 (2011).</li>
<li>Grabowski, Z. R., Rotkiewicz, K., Rettig, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+Changes+Accompanying+Intramolecular+Electron+Transfer%3A+Focus+on+Twisted+Intramolecular+Charge-Transfer+States+and+Structures%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Structural Changes Accompanying Intramolecular Electron Transfer: Focus on Twisted Intramolecular Charge-Transfer States and Structures.</a> Chemical Reviews. 103 (10), 3899-4032 (2003).</li>
<li><a target="_blank" href="https://www.astm.org/DATABASE.CART/HISTORICAL/D975-16A.htm">ASTM D975 - 16a, Standard Specification for Diesel Fuel Oils</a>. , ASTM International. (2016).</li>
<li>Colucci, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aColucci%2C+J+%22Future+Automotive+Fuels+%E2%80%A2+Prospects+%E2%80%A2+Performance+%E2%80%A2+Perspective%22">Future Automotive Fuels • Prospects • Performance • Perspective</a>. , Springer US. (1977).</li>
<li>Lackner, M., Winter, F., Agarwal, A. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLackner%2C+M+%22Gaseous+and+Liquid+Fuels%22">Gaseous and Liquid Fuels</a>. 3, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. (2010).</li>
<li>Gotor, R., Tiebe, C., Schlischka, J., Bell, J., Rurack, K. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.energyfuels.7b01538">Detection of Adulterated Diesel Using Fluorescent Test Strips and Smartphone Readout.</a> Energy & Fuels. 31 (11), 11594-11600 (2017).</li>
<li>Coskun, A., Akkaya, E. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ion+Sensing+Coupled+to+Resonance+Energy+Transfer%3A+A+Highly+Selective+and+Sensitive+Ratiometric+Fluorescent+Chemosensor+for+Ag%28I%29+by+a+Modular+Approach%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Ion Sensing Coupled to Resonance Energy Transfer: A Highly Selective and Sensitive Ratiometric Fluorescent Chemosensor for Ag(I) by a Modular Approach.</a> Journal of the American Chemical Society. 127 (30), 10464-10465 (2005).</li>
<li>Chang, B. Y. <a target="_blank" href="http://koreascience.or.kr/article/ArticleFullRecord.jsp?cn=JCGMCS_2012_v33n2_549">Smartphone-based Chemistry Instrumentation: Digitization of Colorimetric Measurements.</a> Bulletin of the Korean Chemical Society. 33 (2), 549-552 (2012).</li>
<li>Roda, A., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165993615301060">Smartphone-based biosensors: A critical review and perspectives.</a> TrAC Trends in Analytical Chemistry. 79, 317-325 (2016).</li>
<li>McCracken, K. E., Yoon, J. -Y. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ay/c6ay01575a">Recent approaches for optical smartphone sensing in resource-limited settings: a brief review.</a> Analytical Methods. 8 (36), 6591-6601 (2016).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Se utilizó una sonda fluorescente, basada en un tinte de rotor molecular que es sensible a la viscosidad en el rango de los medidos para el diesel y sus mezclas diferentes con queroseno, para obtener tiras de prueba simples y eficientes para la detección de adulteración de combustible diesel. La intensidad de emisión de 4-DNS a 550 nm en varios correlatos de mezclas diesel/keroseno con una reducción de la viscosidad cuando aumenta la proporción de keroseno. A una temperatura de 24 ° C, se observó un amortiguamiento no li...

Adulteración de combustible es un problema grave en muchas partes del mundo, simplemente debido a la enorme relevancia de combustible como fuente de energía. Motores con combustible adulterado reduce su rendimiento, conduce a la falla del motor anterior y conlleva contaminación del medio ambiente1. Aumentado por lo que las emisionesx si diesel es adulterado con queroseno que contiene generalmente una cantidad mayor de azufre2,3. Aunque el problema existe desde hace décadas, gestión de combustible sostenible que descubre tal actividad delictiva en su punto de origen es todavía raro, porque pruebas simples y confiables para la adulteración de combustible están careciendo en gran parte4. A pesar de progreso substancial en el análisis de aceite mineral en laboratorio en las últimas décadas los enfoques5,6,7, mediciones in situ son todavía escasas. Recientemente se han ideado diversos métodos para el uso fuera del laboratorio mediante fibra óptica8, transistores efecto de campo9 o materiales mechano-crómico10. Aunque superan algunos de los inconvenientes de los métodos convencionales, robustos, portátiles y fácil de utilizar métodos siguen faltando en gran parte. Sondas fluorescentes de viscosidad basadas en rotores moleculares son una interesante alternativa11,12, porque los aceites minerales están compuestos por una gran variedad de hidrocarburos que difieren en la longitud de la cadena y ciclicidad, siendo a menudo reflejado en diferentes viscosidades. Porque los combustibles son mezclas complejas sin compuestos específicos que actúan como marcadores, la medición del cambio de una propiedad macroscópica como viscosidad o polaridad parece muy prometedor. Este último puede ser abordado por rotores moleculares fluorescentes para que los rendimientos cuánticos de fluorescencia dependen de la viscosidad ambiental. Después fotoexcitan, desactivación implica comúnmente un estado de transferencia (TICT) trenzado de carga intramolecular, cuya población está determinada por la viscosidad de su entorno microambiente13. Solventes altamente viscosos obstaculizan rotores moleculares para adoptar un estado TICT, que implique emisión brillante. En solventes de baja viscosidad, el rotor puede acceder mucho mejor al estado TICT, aceleración de decaimiento no radiativo y fluorescencia así apagada. La adición del keroseno, con una viscosidad de 1,64 mm2∙s–1 a 27 ° C, a diesel, con respectivas viscosidades de 1.3-2.4, 1.9-4.1 2.0-4.5 o 5.5 24.0 mm2∙s –1 a 40 ° C para los grados 1D, 2D, EN 950 y D 414,15,16, reduce la viscosidad cinemática de la mezcla y conduce potencialmente a un amortiguamiento proporcional de la fluorescencia de una punta de prueba de rotor molecular. La familia de 4-dimetilamino-4-nitrostilbenes (4-DNS) parecía más prometedor para nosotros debido a su variación fuerte fluorescencia en un rango de viscosidad cinemática de 0.74-70.6 mm2∙s –1. Esta gama coincide bien con los valores conocidos de queroseno y diesel.
Por lo tanto, se analizó la capacidad de 4DNS, 2-[etil [4-[2-(4-nitrophenyl) ethenyl] fenil] amino] etanol (4DNSOH) y (E) ácido-4-(2-(ethyl(4-(4-nitrostyryl)phenyl)amino)ethoxy)-4-oxobutanoic (4DNSCOOH) para indicar la viscosidad del mezclas de queroseno diesel a través de su fluorescencia, dependiendo de la rotación intramolecular y finalmente rindiendo una prueba rápida para la adulteración de diesel con kerosene. La prueba disponible es fácil de usar, preciso, confiable, rentable y dimensiones pequeñas. La adsorción de las sondas en el papel de filtro como soporte sólido se investigó y el análisis se realizó con un lector de fluorescencia basada en smartphone integrado. Hoy, smartphones ubicuo disponibles están equipados con cámaras de alta calidad, haciendo la detección de cambios ópticos como el color y la fluorescencia directa y allanando el camino para el análisis in situ de gran alcance. Aquí demostramos que la medición de la emisión de sondas fluorescentes adsorbidos sobre tiras de papel con un teléfono inteligente puede utilizarse para detección de fraudes de combustibles de combustión en una manera confiable de17.

<table><tbody><tr><td>4-dimetilamino-4-nitrostilbeno (Número CAS: 2844-15-7)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>39255</td><td>4-DNS Colorante</td></tr><tr><td>2-[etil[4-[2-(4-nitrofenil)etenil]fenil]amino]etanol (Número CAS: 122258-56-4)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>518565</td><td>4-DNS-OH Colorante</td></tr><tr><td>Whatman&nbsp; papel de filtro cualitativo, Grado 1</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z274852</td><td>tiras reactivas compatible</td></tr><tr><td>con Whatman&nbsp; filtro específico para la aplicación, carbón activado de papel cargado, Grado 72</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>WHA1872047</td><td>Filtros de pretratamiento de combustible</td></tr><tr><td>Portafiltros en línea reutilizables Pall de acero inoxidable, diámetro 47&nbsp; mm</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z268453&nbsp;</td><td>Filtros de pretratamiento de soporte</td></tr><tr><td>(3-aminopropil)trietoxisilano</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>919-30-2</td><td>APTES</td></tr><tr><td>4-(Dimetilamino)piridina</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1122-58-3</td><td>DMAP</td></tr><tr><td>Anhídrido succínico</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>108-30-5</td><td></td></tr><tr><td>Trietilamina</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>121-44-8</td><td>Et3N</td></tr><tr><td>N,N'-diciclohexilbodiimida&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>538-75-0</td><td>DCC</td></tr><tr><td>Stuart Tube Rotators</td><td>Cole-Parmer</td><td>SB3</td><td>Rotator</td></tr><tr><td>FreeCAD</td><td></td> <td>freecadweb.org-Freeware</td> <td>- Diseño 3D</td></tr><tr><td>Ultimaker Cura</td><td>Ultimaker-Freeware</td><td></td> <td>- Impresión 3D</td></tr><tr><td>Android Studio</td> <td>Google-Freeware</td> <td>- Programación de aplicaciones</td><td></td></tr> <tr><td>Renkforce SuperSoft OTG-Mirror Micro-USB Cable 0,15 m</td><td>Conrad.de</td><td>1359890&nbsp;- 62</td><td>Configuración del smartphone</td></tr><tr><td>parte electrónica Interruptor de cable negro 1 x Apagado / Encendido</td><td>Conrad.de</td><td>1371835&nbsp;- 62</td><td>Parte electrónica de configuración del smartphone</td></tr><tr><td>Resistencia de película de carbono 100 &Omega;</td><td>Conrad.de</td><td>1417639&nbsp;- 62</td><td>Configuración del teléfono inteligente pieza electrónica</td></tr><tr><td>492 nm borde de bloqueo BrightLine&nbsp; filtro de paso corto</td><td>Semrock</td><td>FF01-492/SP-25</td><td>Excitación del filtro</td></tr><tr><td>550/49&nbsp; nm BrightLine filtro de paso de banda de banda única</td><td>Semrock</td><td>FF01-550/49-25</td><td>Filtro de emisión</td></tr><tr><td>&Oslash; Difusor de vidrio esmerilado N-BK7 desmontado de 1/2", grano 220</td><td>Thorlabs</td><td>DG05-220</td><td>LED de excitación difusor</td></tr><tr><td>465 nm, 9 cd, 20 mA, &plusmn; 15 grados, 5 mm epoxi transparente</td><td>Roithner</td><td>RLS-B465</td><td>LED excitación</td></tr></tbody></table>

tiras de papel fluorescente para la detección de adulteración de diesel con lectura de smartphone

Fluorescent Paper Strips for the Detection of Diesel Adulteration with Smartphone Read-out

Tres rotores moleculares fluorescentes de 4-dimetilamino-4-nitrostilbene (4-DNS) fueron investigados para su posible uso como sondas de viscosidad para indicar el contenido de queroseno en mezclas diesel/keroseno, una extensa actividad a adulterar combustible. En solventes de baja viscosidad, los tintes desactivarán rápidamente a través de un estado de transferencia de carga intramolecular torcido supuesto, eficientemente apagan la fluorescencia. Medidas de mezclas diesel/keroseno revelaron una buena correlación lineal entre la disminución de la fluorescencia y el aumento de la fracción del keroseno menos viscoso en mezclas diesel/keroseno. Inmovilización de lo derivado hidroxi 4-DNS-OH en papel de celulosa produjo tiras reactivas que conservan el comportamiento del indicador fluorescente. Combinación de las tiras con un lector basado en un smartphone y una aplicación de control permite realizar una prueba de campo sencilla. El método fiable puede detectar la presencia de petróleo en diesel de 7 a 100%, superando los actuales métodos estándar para la adulteración de diesel.

Las tres estructuras de los dos tintes comerciales 4-DNS y 4-DNS-OH y el tinte sintetizado 4-DNS-COOH contienen un elemento de la base de estilbenos sustituido con un donante (-NR2) y un aceptor (-2) grupo en ambos extremos, la central doble de bonos que constituyen la bisagra del llamado rotor molecular (figura 1A). Las estructuras difieren en el patrón de sustitución del grupo amino con grupos alquilo corto 4-DNS, dos grupos un poco má...

Aquí, presentamos un protocolo para detectar la adulteración de diesel con kerosene utilizando tiras de prueba con una sonda fluorescente viscosidad junto con un sistema de análisis basado en el smartphone.

Tiras de papel fluorescente para la detección de adulteración de Diesel con lectura de Smartphone

Three fluorescent molecular rotors of 4-dimethylamino-4-nitrostilbene (4-DNS) were investigated for their potential use as viscosity probes to indicate ...

El objetivo general de estos ensayos dipstick que combinan una sonda de viscosidad fluorescente y una lectura de un teléfono inteligente es detectar la adulteración diésel con queroseno y detectar este tipo de fraudes y evitar daños económicos. Este método puede ayudar a los usuarios de un país con recursos limitados a realizar pruebas rápidas de acuerdo con las demandas de la OMS ASEGURADA La principal ventaja de esta técnica es que da un resultado de medición cualitativa en menos de un minuto y puede ser realizado por personal no capacitado sin necesidad de equipo específico. Aunque el método proporciona una nueva herramienta para la detección de la adulteración de combustible, también se puede utilizar para otras aplicaciones de medición in situ, como por ejemplo, la detección de explosivos o el análisis de agua.Prepare soluciones de un mililitro del tinte de referencia y coloree 4-DNS, 4-DNS-OH y 4-DNS-COOH en tolueno como se describe en el protocolo de texto. Corte las tiras de celulosa de 30 por cinco milímetros del papel de filtro. Coloque aproximadamente 50 de esas tiras en un vial sellable de cinco mililitros junto con 4,5 mililitros de la solución de tinte deseada.Agitar las tiras dentro del vial con un rotador vertical durante 20 minutos a 30 rpm. A continuación, vierta la solución de tolueno fuera del vial. Rellene inmediatamente con cuatro mililitros de ciclohexano y gire durante un minuto a 30 rpm para lavar el exceso de colorantes.Repita esta operación de lavado tres veces. Después del lavado, seque las tiras reactivas obtenidas en un papel de filtro durante 10 minutos a temperatura ambiente antes de realizar el pretratamiento de la muestra como se describe en el protocolo de texto. Compre un LED epoxi estándar de cinco milímetros a 460 nanómetros, una resistencia de 100 ohmios y un cable USB sobre la marcha con un interruptor de encendido y apagado y un puerto micro USB.Corte el cable USB en el lado opuesto del lado sobre la marcha para aislar el cable rojo que alimenta los cinco voltios positivos y el cable negro correspondiente al suelo. Ahora, corte el cable negro del cable USB y suelde la resistencia de 100 ohmios en la parte posterior del interruptor. Soldar el ánodo LED al cable rojo positivo de cinco voltios y el cátodo LED al cable negro de tierra.Comprar un difusor y dos filtros para el LED y la cámara, por lo general un filtro de paso corto para el canal de excitación y un filtro de paso de banda para la colección de emisiones. Imprima en 3D una funda de smartphone que se ajuste al smartphone e integre las diferentes partes ópticas que consisten en una cámara negra como se describe en el protocolo de texto. Además, imprima en 3D un porta tiras para mantener una referencia y una tira reactiva.Implemente el canal de excitación colocando el LED, el difusor y el filtro para iluminar las tiras de papel en un ángulo de 60 grados. Implemente el canal de lectura colocando el filtro delante de la cámara CMOS del smartphone. Seleccione el archivo de calibración adecuado de la memoria del software haciendo clic en el botón de menú en la esquina superior derecha de la ventana del software.Sumerja la tira de prueba en la muestra diésel durante un par de segundos sosteniendo la tira reactiva con pinzas. Retire el exceso de combustible acolchando con un papel de secado. Coloque la tira de prueba dentro del soporte de la tira junto a la tira de referencia e introduzca el soporte en la caja del smartphone.Una imagen de la fluorescencia de la tira se muestra inmediatamente en la pantalla del teléfono inteligente. Pulse el botón de disparo para registrar las intensidades de fluorescencia de las tiras de prueba y de referencia. El grado de adulteración es inmediatamente calculado por el algoritmo interno y mostrado en la pantalla.Para obtener tiras de prueba codificadas con un rotor molecular de fluorescencia como sonda de viscosidad, se codificaron tres tipos de tintes en papel. Un candidato, 4-DNS-OH, fue encontrado como la sonda más adecuada para detectar la adulteración diésel con queroseno. La fluorescencia de las tiras se determinó con una cámara de teléfono inteligente después de la inserción de las tiras en una caja impresa en 3D.La caja integró el soporte de la tira y todos los elementos ópticos necesarios, como un LED alimentado directamente por el puerto USB del teléfono inteligente, filtros y un difusor. El procedimiento de ensayo se mantuvo lo más simple posible con sólo un par de pasos, sumergiendo, colocando la tira en el soporte, iniciando el LED, y posicionando el soporte en el caso, seguido de medición y análisis. El software de análisis promedió todos los valores RGB de los píxeles en áreas espaciales predefinidas correspondientes a las tiras y los convirtió en intensidades de fluorescencia.Una vez masterización, esta técnica se puede hacer en uno o dos minutos. Después de ver este video, usted debe tener una buena comprensión de cómo tales métodos rentables, precisos y rápidos para la adulteración de combustible deben funcionar. También es una solución forense interesante, por ejemplo, si un personal de autoridad no capacitado o los consumidores deben descubrir el fraude.Al intentar este procedimiento, es importante recordar elegir los archivos de calibración adecuados especialmente cuando se trabaja con cualquier muestra diesel de diferentes grados, ya que pueden interactuar específicamente en la tira. Siguiendo este procedimiento, se pueden realizar otros métodos de referencia o de laboratorio como GC-FID para validar los resultados positivos observados en el campo durante una campaña de cribado. Por lo tanto, esta técnica puede allanar el camino para que otros investigadores combinen ensayos de dipstick fluorescentes con sistemas de lectura de teléfonos inteligentes integrados para proporcionar herramientas valiosas para la detección in situ como contaminantes en el agua u otras aplicaciones forenses.Trabajar con el detector alternativo CMOS para teléfonos inteligentes requiere algunas precauciones con respecto al algoritmo de valencia exterior que está presente en la mayoría de los dispositivos. La medición de la fluorescencia de una tira de referencia además de la tira de prueba permite la corrección de dicha desviación.

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Gota de plataformas basadas en microfluidos son candidatos prometedores para la experimentación de alto rendimiento, ya que son capaces de generar picolitros, la auto-compartimentado barcos bajo costo en las tasas de kHz. Mediante la integración con rápido, sensible y de alta resolución espectroscópica métodos de fluorescencia, la gran cantidad de información generada dentro de estos sistemas se puede extraer de manera eficiente, aprovechar y utilizar.

Métodos de detección de fluorescencia para las plataformas de las gotas de microfluidos

Nosotros revisamos nuestros resultados recientes sobre la integración de la microscopía fluorescente y herramientas de imágenes de citometría de flujo en un teléfono celular usando compactas y económicas-opto-fluídicos archivos adjuntos. Estos teléfono móvil basado micro-análisis de dispositivos podría ser útil para el análisis de citometría, tal como realizar diversas tareas de recuento de células, así como para el cribado de alto rendimiento de muestras de agua, por ejemplo, en entornos con...

Wide-field microscopía de fluorescencia y citometría de flujo fluorescente de imágenes en un teléfono móvil

Fluoróforos cruciformes Cruz-conjugados basados ​​en 1,4-diestiril-2 ,5-bis-benceno (ariletinilo) y núcleos benzobisoxazol se pueden utilizar para identificar cualitativamente diversa ácida de Lewis y Lewis analitos básicos. Este método se basa en las diferencias en los colores de emisión de los cruciformes que se observan tras la adición analito. Estructuralmente especies estrechamente relacionadas se pueden distinguir unos de otros.

Identificación cualitativa de los ácidos carboxílicos, ácidos bórico y Aminas Utilizando fluoróforos cruciformes

Aquí se presenta un protocolo que implica la concentración integrada, el enriquecimiento y la detección colorimétrica de puntos finales de patógenos transmitidos por los alimentos en grandes volúmenes de agua agrícola.  El agua se filtra a través de hisopos de Moore modificados (MMS), enriquecidos con medios selectivos o no selectivos, y la detección se realiza mediante dispositivos analíticos basados en papel (μPAD) incrustados con sustratos colorimétricos indicativos de bacterias.

Colorimétrico Papel a base de Detección de<em&gt; Escherichia coli</em&gt;,<em&gt; Salmonella</em&gt; Spp,. Y<em&gt; Listeria monocytogenes</em&gt; De grandes volúmenes de agua en la agricultura

El estudio demuestra el crecimiento de óxido de grafeno reducido-óxido de iridio (IRO 2 -RGO) nanohíbrido películas delgadas sobre sustrato de carbono serigrafiado irregular y rugosa a través de una síntesis electroquímica verde, y su aplicación como un sensor de pH con una plataforma de papel-fluídico modelado .

Iridium grafeno óxido nanohíbrido Thin Film Modificados electrodos serigrafiados reducida de óxido-como Papel desechable de microfluidos electroquímico de pH Sensores

La detección de fluorescencia multicolor en microfluídica de gotas suele implicar sistemas de detección basados en microscopio de epifluorescencia voluminosos y complejos. Aquí describimos un esquema de detección multicolor compacto y modular que utiliza una matriz de fibras ópticas para codificar temporalmente los datos multicolor recopilados por un solo fotodetector.

Multicolor detección por fluorescencia de la gotita de microfluídica el uso de fibras ópticas

La miclisis de dipstick es un método rápido y asequible para evaluar el estado de salud personal. Presentamos un método para realizar análisis de orina de palillo precisos y de bajo costo que elimina las fuentes primarias de error asociadas con los protocolos tradicionales de inmersión y borrado y es lo suficientemente simple como para ser realizado por usuarios laicos en casa.

Miclisis de palillo de bajo costo y controlado por volumen para pruebas caseras

Para abordar las necesidades urgentes de diagnóstico del dengue, aquí presentamos un dispositivo analítico en papel basado en el dengue NS1 integrado en la aplicación para teléfonos inteligentes (DEN-NS1-PAD) para cuantificar la concentración del antígeno NS1 del dengue en muestras clínicas de suero/sangre. Esta innovación mejora el manejo del dengue al ayudar a la toma de decisiones clínicas en diversos entornos de atención médica, incluso en los de recursos limitados.

Inmunoensayo portátil en papel combinado con una aplicación para teléfonos inteligentes para la detección colorimétrica y cuantitativa del antígeno NS1 del dengue

Este protocolo describe una prueba de biomarcadores de orina sintética multianalito mediada por CRISPR-Cas que permite el diagnóstico del cáncer en el punto de atención a través del análisis ex vivo de las actividades de la proteasa asociadas al tumor.

Prueba de biomarcadores de orina sintéticos multianalito mediada por CRISPR-Cas para diagnósticos portátiles

En este artículo, describimos un protocolo para la preparación de nanoperlas de puntos cuánticos (QDNB) y la detección de biomarcadores de enfermedades utilizando tiras de inmunoensayo de flujo lateral basadas en QDNB. Los resultados de la prueba pueden evaluarse cualitativamente bajo iluminación con luz ultravioleta y medirse cuantitativamente con un lector de tiras fluorescentes en 15 minutos.

Inmunoensayo fluorescente de flujo lateral basado en nanoperlas de puntos cuánticos

Este trabajo ha discutido el protocolo para diseñar y desarrollar un dispositivo E-Eye-Enable POCT para detectar Fe, Cr, As y F en muestras ambientales, muestras biológicas y alimentos y bebidas. Se han analizado casi 2000 muestras y los resultados concuerdan con la técnica estándar de oro.

Técnica avanzada de detección E-Eye guiada por TD-DFT para la cuantificación in situ de Fe, Cr, F y As en muestras ambientales, biológicas y alimentarias

Aprende a detectar la adulteración de diésel con queroseno mediante tiras de papel fluorescente y lectura con smartphone. Este método rápido ofrece resultados cualitativos en menos de un minuto sin necesidad de equipo especializado.

Tiras de papel fluorescente para la detección de adulteración de Diesel con lectura de Smartphone

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