Name: Bandes de papier fluorescent pour la détection de l’adultération de Diesel avec lecture de Smartphone (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-09T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 10 s
Description: Découvrez une méthode rapide de détection de l'adultération du diesel par kérosène utilisant des bandes de papier fluorescent et un smartphone. Cette technique fournit des résultats qualitatifs en moins d'une minute sans équipement spécialisé.

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Les auteurs aimerait remercier la BAM à financer au moyen de la zone de mise au point des Sciences analytiques : https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.

1. les fluorochromes (Figure 1 a)
<ol><li>Achat commercialement disponible 4-DNS et DNS-4-OH. Note : 4-DNS-COOH n’est pas disponible dans le commerce et est préparé à partir de 4-DNS-OH comme décrit ci-après.</li>
	<li>Placer 50 mg (0,16 mmol) de 2-[Éthyl [4-[2-(4-nitrophényl) ethenyl] phényl] amino] éthanol, 2 mg (0,016 mmol) de la 4-diméthylaminopyridine et 19,2 mg (0,192 mmol) de l’anhydride succinique dans un 10 mL rond ballon.</li>
	<li>Dissoudre les réactifs dans 2 mL de dichlorométhane sèche sous atmosphère d’argon.</li>
	<li>Ajouter 11,6 µL (0.08 mmol) de triéthylamine et laissez le mélange réagir pendant 20 h.</li>
	<li>Surveiller la réaction par chromatographie sur couche mince jusqu'à la conversion quantitative des produits de départ (Rf = 0,61) dans le produit (Rf = 0,27) est indiqué (hexane/EtOAc, 4/6, v/v)</li>
	<li>Ajouter 2 mL d’eau au mélange avant l’acidification à pH 2 avec l’acide acétique (env. 10 µL).</li>
	<li>Extraire le mélange en effectuant deux extractions liquide-liquide successives, avec 10 mL de dichlorométhane à chaque fois.</li>
	<li>Laver une fois les phases organiques réunis avec 10 mL de NaCl saturé (> 359 g L– 1).</li>
	<li>Sécher les phases organiques en ajoutant Na2donc4 poudre jusqu'à ce que certains séchage agent poudre fine reste visible.</li>
	<li>Purifier le produit brut par chromatographie sur colonne de silice flash avec pétrole éther : d’éthyle 1:9 comme l’éluant. Remarque : Les rendements obtenus étaient 49 mg (74 %) du produit souhaité.</li>
	<li>Effectuer 1H RMN analyse du produit purifié dans le DMSO-d6 pour valider la structure (δ 8.17 (d, J = 8,8 Hz, 2 H), soit 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>Effectuer 13analyse RMN du 13C du produit purifié dans le DMSO-d6 pour valider la structure (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, ppm 12,00).</li>
	<li>Effectuer la spectrométrie de masse haute résolution avec ionisation spray electro positive du produit purifié, correspondant à la valeur calculée (C22H25N2O6 [M + H]+: 413.1707) rapport m/z 413.1713.</li>
</ol>2. synthèse de la teinture de référence
Remarque : La méthode de synthèse de 8-(phenyl)-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-diethyl-4,4-difluoro-4 bora-3 a, 4 a-diaza-s-indacene a été adopté de Coskun et al. 18.
<ol><li>Purifier le produit brut par chromatographie sur colonne de silice avec toluène comme éluant. Remarque : Les rendements obtenus étaient 441 mg (29 %) de lumineux cristaux rougeâtres.</li>
	<li>Effectuer 1H RMN analyse de produit pur à 600 MHz dans le DMSO-d6 pour valider la structure (δ 0,98 (t, 6 H, J = 7,6 Hz), 1.27 (s, 6 H), 2.29 (q, 4 H, J = 7,6 Hz), 2,53 (s, 6 H), 7.27-7,29 (m, 2 H), 7,46-7,48 (m, 3 H) ppm).</li>
	<li>Effectuer la spectrométrie de masse haute résolution avec ionisation spray electro positive du produit purifié, correspondant à la valeur calculée (C23H28BF2N2 [M + H]+: 381.2314) rapport m/z 381.2267.</li>
</ol>3. TEST STRIP FABRICATION, MÉTHODE 1.
<ol><li>Préparer des solutions de 1 mM du colorant de référence et colorants 4-DNS, DNS-4-OH et 4-DNS-COOH dans le toluène.</li>
	<li>Couper des bandes de cellulose de 30 × 5 mm de papier filtre.</li>
	<li>Place environ 50 de ces bandes (611 mg) dans un flacon de scellable 5 mL avec 4,5 mL de la solution de colorant souhaité de l’étape 3.1.</li>
	<li>Secouez les bandes à l’intérieur de la fiole avec un agitateur vertical pendant 20 min à 30 tr/min.</li>
	<li>Verser la solution de toluène hors de la cuvette et immédiatement verser 4 mL de cyclohexane et agiter pendant 1 min à 30 tr/min pour éliminer les excès colorants.</li>
	<li>Répéter l’opération de lavage de 3.5 étape trois fois.</li>
	<li>Sécher les bandelettes obtenues sur un papier filtre pendant 10 min dans l’air à température ambiante.</li>
</ol>4. tester la Fabrication de la bande, méthode 2.
<ol><li>Amination des bandes papier.<ol>
<li>Couper des bandes de cellulose de 30 × 5 mm de papier filtre.</li>
		<li>Sous une hotte aspirante, placer environ 20 de ces bandes (308 mg) dans un flacon contenant 40 mL de toluène.</li>
		<li>Ajouter 960 µL de 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) dans la fiole et agiter le mélange pendant 24 h à 80 ° C.</li>
		<li>Retirer les bandes de la fiole et laver soigneusement avec 50 mL d’éthanol.</li>
		<li>Sécher les bandes pendant 2 h à 50 ° C.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Greffage de la teinture.<ol>
<li>Sous une hotte aspirante, dissoudre 5 mg de 4-DNS-COOH (13 µmol) dans 10 mL de dichlorométhane sèche sous atmosphère d’argon dans un ballon jaugé de 25 mL.</li>
		<li>Ajouter N,N'- dicyclohexylcarbodiimide (DCC, 3,3 mg, 16 µmol) et permettre à l’acide carboxylique à activer pendant 15 min.</li>
		<li>Ajouter la triéthylamine (2,2 µL, 16 µmol) et 18 bandes de papier aminé (278 mg).</li>
		<li>Agiter le mélange supplémentaire 2 h.</li>
		<li>Retirer les bandes de la solution et laver avec 25 mL de dichlorométhane et 25 mL d’éthanol.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. l’échantillon avant le traitement.
<ol><li>Traitement de laboratoire<ol>
<li>Placer 10 mL d’un diesel/kérosène frais mélanger dans un flacon de 25 mL.</li>
		<li>Suspendre les 10 % en poids de charbon actif dans le mélange.</li>
		<li>Agiter le flacon pour 1 h, centrifugeuse (400 x g, 10 min) et filtre pour enlever le charbon de bois.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Traitement sur place<ol>
<li>Carbone achat circulaire activé chargé des filtres de 47 mm de diamètre.</li>
		<li>Place quatre des filtres dans un porte-filtre en ligne 47 mm en acier inoxydable.</li>
		<li>Rincer les 5 mL d’un mélange de diesel/kérosène frais au travers des filtres avec une seringue standard 10 mL ; environ 2 mL d’une solution sans hydrocarbures aromatique polycyclique ont été obtenue.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. implémentation du lecteur Smartphone
Remarque : Un androïde basé smartphone avec un front centré caméra a été utilisé comme le cœur du système de mesure de smartphone. Tous les éléments optiques nécessaires et imprimés 3D accessoire ont été fait sur mesure pour cet appareil. Cependant, n’importe quel autre smartphone avec une caméra CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) peut être utilisé. 19 , 20
<ol><li>Acheter un époxy standard 5 mm LED à 460 nm, une résistance de 100 Ω et un USB on-the-go (OTG) câble avec un interrupteur ON/OFF et un port micro-USB.</li>
	<li>Couper le câble USB à l’opposé du côté OTG pour isoler le fil rouge alimentation + 5 V (jusqu'à 300 mA) et le fil noir correspond au sol.</li>
	<li>Couper le fil noir du câble USB et soudez la résistance 100 Ω à l’arrière de l’interrupteur. Soudez l’anode de la LED pour le + 5V rouge fil et la cathode de LED au sol de fil noir.</li>
	<li>Acheter un diffuseur et deux filtres pour la LED et la caméra, généralement une courte passez filtre pour le canal de l’excitation (LED), puis une bande de filtre pour la collecte d’émissions (caméra).</li>
	<li>Impression 3D un cas de smartphone qui s’adapte sur le smartphone et intègre les différentes parties optiques consistant en une chambre noire (20 x 30 x 40 mm)21 tel que décrit à la Figure 2.</li>
	<li>Impression 3D un support de bandes comme décrit dans la Figure 2 pour contenir une référence et une bandelette de test.</li>
	<li>Mettre en œuvre le canal d’excitation en plaçant le LED, le diffuseur et le filtre afin d’allumer les bandes de papier à un angle de 60°.</li>
	<li>Mettre en œuvre la chaîne de lecture en plaçant le filtre devant la caméra CMOS de smartphone.</li>
	<li>Insérez le support de bandes de test contenant les bandelettes pour lancer une mesure.</li>
</ol>7. analyse en utilisant le détecteur en Smartphone
Remarque : Les Analyses ont été effectuées en exécutant un app(lication) Java pour Android qui affiche enfin le niveau d’altération sur l’écran. Sans le soft, photos peuvent être prises, exportés vers un ordinateur et analysés avec un logiciel d’analyse image standard.
<ol><li>Sélectionnez le fichier de calibration adéquate, ici diesel/kérosène, dans la mémoire du logiciel en cliquant sur le bouton de Menu dans le coin supérieur droit de la fenêtre du logiciel.</li>
	<li>Trempez la bandelette dans l’échantillon de diesel pendant quelques secondes en tenant la bandelette de test avec des pincettes.</li>
	<li>Enlevez l’excédent de carburant par simple tapoter avec un papier de séchage.</li>
	<li>Placer la bandelette dans le support de bande en dehors de la bande de référence et introduire le titulaire dans le cas de smartphone. Remarque : Une image de fluorescence des bandes est alors immédiatement affichée sur l’écran du smartphone.</li>
	<li>Appuyez sur le bouton SHOOT pour enregistrer les intensités de fluorescence de test et de bandes de référence. Note : Le degré d’altération est immédiatement calculé par l’algorithme interne et affiché à l’écran.</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>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Une sonde fluorescente, basée sur un colorant rotor moléculaire qui est sensible aux viscosités de l’ordre de celles mesurées pour le diesel et ses différents mélanges avec kérosène, a été utilisée pour obtenir les bandelettes de test simple et efficace pour la détection de l’adultération du carburant diesel. L’intensité des émissions de 4-DNS à 550 nm dans divers corrélats de mélanges de diesel/kérosène avec une réduction lorsque la proportion de pétrole lampant augmente la viscosité. À une température de 24 ° C, une ex...

Falsification de carburant est un grave problème dans nombreuses régions du monde, simplement en raison de l’importance énorme de carburant comme source d’énergie. Moteurs en cours d’exécution sur le carburant frelaté réduit leur performance, conduit à l’échec précédent de moteur et entraîne la pollution de l’environnement1. Augmenté de sorte que les émissionsx se produisent si le diesel est frelaté avec kérosène qui contient généralement une plus grande quantité de soufre2,3. Bien que le problème existe depuis des décennies, la gestion du combustible durable qui dévoile ces activités criminelles menées à son point d’origine est encore rare, parce que des tests simples et fiables pour falsification de carburant ne manquent en grande partie4. Malgré des progrès considérables dans l’analyse en laboratoire des huiles minérales dans les dernières décennies5,6,7, méthodes de mesures sur site sont encore rares. Différentes méthodes pour l’utilisation à l’extérieur du laboratoire ont récemment été imaginés, à l’aide de fibre optique8, transistors à effet de champ9 ou matériaux mécano-chromique10. Bien qu’ils surmontent certains des inconvénients des méthodes conventionnelles, robustes, facile à utiliser et portables méthodes manquent encore largement. Des sondes fluorescentes viscosité issus des rotors moléculaires sont un intéressant de rechange11,12, parce que les huiles minérales sont constituées d’une grande variété d’hydrocarbures qui diffèrent par la longueur de la chaîne et cyclicité, étant souvent traduit par différentes viscosités. Parce que les combustibles sont des mélanges complexes sans composés de pistes précises pour agir en tant que traceurs, la mesure de la modification d’une propriété macroscopique comme viscosité ou polarité semble très prometteuse. Ce dernier peut être adressé par des rotors moléculaires fluorescents pour lequel le rendement quantique de fluorescence dépendre de viscosité environnementale. Après photoexcitation, désactivation implique généralement un état de transfert (TICT) charge intramoléculaire torsadée, dont la population est déterminée par la viscosité du microenvironnement environnants13. Solvants visqueux entravent moléculaires rotors pour adopter un État TICT, entraînant des émissions lumineuses. Dans les solvants peu visqueux, le rotor peut beaucoup mieux accéder à l’État TICT, accélérant la décomposition non radiatif et fluorescence ainsi trempé. L’ajout du kérosène, avec une viscosité de 1,64 mm2∙s–1 à 27 ° C, au diesel, avec des viscosités respectives de 1,3 à 2,4, 4.1-1.9, 2.0-4.5 ou 5.5-24. 0 mm2∙s –1 à 40 ° C pour les grades 1D, 2D, EN 950 4D14,15,16, réduit la viscosité cinématique du mélange et potentiellement conduit à une extinction proportionnelle de la fluorescence d’une sonde moléculaire rotor. La famille de 4-diméthylamino-4-Nitrostilbènes (4-DNS) semblait plus prometteuse pour nous à cause de leur variation forte fluorescence sur une plage de viscosité cinématique de 0,74-70.6 mm2∙s –1. Cette gamme correspond bien avec les valeurs connues de kérosène et du diesel.
Nous avons donc exploré la possibilité de 4Serveur DNS, 2-[Éthyl [4-[2-(4-nitrophényl) ethenyl] phényl] amino] éthanol (4DNSOH) et (E) d’acide-4-(2-(ethyl(4-(4-nitrostyryl)phenyl)amino)ethoxy)-4-oxobutanoic (4DNSCOOH) pour indiquer la viscosité du mélanges de diesel-kérosène à travers leur fluorescence, fonction rotation intramoléculaire et enfin ce qui donne un test rapide pour falsification de diesel avec kérosène. Le test jetable est facile à utiliser, précis, fiable, rentable et petites dimensions. L’adsorption des sondes sur le papier filtre comme un support solide a été l’objet d’une enquête et l’analyse a été réalisée avec un lecteur embarqué fluorescence axée sur le smartphone. Aujourd'hui, les smartphones disponibles partout sont équipées de caméras de haute qualité, rendant la détection des modifications optiques tels que couleurs et fluorescence directe et ouvrant la voie à puissantes analyses sur place. Nous montrons ici que la mesure de l’émission de sondes fluorescentes adsorbé sur des bandes de papier avec un smartphone peut être utilisée pour la détection de la fraude sur les carburants de combustion dans une manière fiable17.

<table><tbody><tr><td>4-diméthylamino-4-nitrostilbène (Numéro CAS : 2844-15-7)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>39255</td><td>Colorant 4-DNS</td></tr><tr><td>2-[éthyl[4-[2-(4-nitrophényl)éthényl]phényl]amino]éthanol (Numéro CAS : 122258-56-4)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>518565</td><td>4-DNS-OH</td></tr><tr><td>Colorant Whatman&nbsp ; papier filtre qualitatif, Grade 1</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z274852</td><td>Les bandelettes de test prennent en charge</td></tr><tr><td>Whatman&nbsp ; filtre spécifique à l’application, papier chargé de charbon actif, grade 72</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>WHA1872047</td><td>Filtres de prétraitement du carburant</td></tr><tr><td>Porte-filtres réutilisables en ligne Pall en acier inoxydable, diam. 47&nbsp ; mm</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z268453&nbsp ;</td><td>Support de filtres de prétraitement</td></tr><tr><td>(3-Aminopropyl)triéthoxysilane</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>919-30-2</td><td>APTES</td></tr><tr><td>4-(Diméthylamino)pyridine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1122-58-3</td><td>DMAP</td></tr><tr><td>Anhydride succinique</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>108-30-5</td><td></td></tr><tr><td>Triéthylamine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>121-44-8</td><td>Et3</td></tr><tr><td>NN,N'-dicyclohexylcarbodiimide&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></td> <td>freecadweb.org-Freeware - Conception 3D</td></tr><tr><td>Ultimaker Cura</td><td>Ultimaker-Freeware</td><td></td> <td>- Impression 3D</td></tr><tr><td>Android Studio</td> <td>Google-Freeware</td> <td>- Programmation d’applications</td><td></td></tr> <tr><td>Renkforce SuperSoft OTG-Mirror Câble Micro-USB 0,15 m</td><td>Conrad.de</td><td>1359890&nbsp ;- 62</td><td>Configuration du smartphone Pièce électronique</td></tr><tr><td>Cordon noir Interrupteur 1 x Off/On</td><td>Conrad.de</td><td>1371835&nbsp ;- 62</td><td>Configuration du smartphone Pièce électronique</td></tr><tr><td>Résistance à film de carbone 100 &</td>nbsp ;;<td>Conrad.de</td><td>1417639&nbsp ;- 62</td><td>Configuration du smartphone pièce électronique</td></tr><tr><td>492 nm bord de blocage BrightLine&nbsp ; filtre passe-court</td><td>Semrock</td><td>FF01-492/SP-25</td><td>Excitation du filtre</td></tr><tr><td>550/49&nbsp ; nm BrightLine filtre passe-bande monobande</td><td>Semrock</td><td>FF01-550/49-25</td><td>Filtre emission</td></tr><tr><td>&Oslash ; 1/2" non monté N-BK7 Diffuseur en verre repoli, 220 grain</td><td>Thorlabs</td><td>DG05-220</td><td>Diffuseur</td></tr><tr><td>LED d’excitation 465 nm, 9 cd, 20 mA, &plusmn ; Excitation</td><td>LED</td> <td>Roithner</td><td>RLS-B465</td> époxy transparent de 15 po, 5 mm</tr></tbody></table>

bandes de papier fluorescent pour la détection de l’adultération de diesel avec lecture de smartphone

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

Trois rotors moléculaires fluorescents de 4-diméthylamino-4-nitrostilbene (4-DNS) ont été étudiés pour leur utilisation potentielle comme sondes de viscosité pour indiquer le contenu de kérosène dans les mélanges de diesel/kérosène, une activité répandue à carburant adulterate. Dans les solvants à faible viscosité, les colorants désactiver rapidement via un état de transfert de charge intramoléculaire tordu ce que l'on appelle, étancher efficacement la fluorescence. Mesures de mélanges de diesel/kérosène ont révélé une bonne corrélation linéaire entre la diminution de fluorescence et l’augmentation de la fraction de la kérosène moins visqueux dans les mélanges de diesel/kérosène. Immobilisation de la dérivés hydroxy 4-DNS-OH en papier cellulosique a donné des bandelettes de test qui préservent le comportement de l’indicateur fluorescent. Combinaison des bandes avec un lecteur basé sur un smartphone et une application de contrôle autorisé à créer un test simple. La méthode peut détecter de façon fiable la présence de kérosène dans le carburant diesel de 7 à 100 %, surpassant les présentes méthodes standards pour falsification de diesel.

Les trois structures de deux colorants commerciaux 4-DNS et DNS-4-OH et le colorant de synthèse 4-DNS-COOH contiennent un élément de base de stilbènes substitué avec un donateur (-NR2) et un accepteur (-2) groupe aux deux extrémités, le central double bond constituant la charnière du rotor dite « moléculaire » (Figure 1 a). Les structures diffèrent par le patron de substitution du groupe amino groupes alkyl courte pour 4-DNS, deux groupe...

Nous présentons ici un protocole afin de détecter la falsification du diesel de kérosène à l’aide de bandelettes enduits avec une sonde fluorescente viscosité ainsi qu’un système d’analyse axée sur les smartphone.

Bandes de papier fluorescent pour la détection de l’adultération de Diesel avec lecture de Smartphone

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

L’objectif global de ces essais de dipstick combinant une sonde de viscosité fluorescente et une lecture de smartphone est de détecter l’adultère diesel avec du kérosène et de détecter de telles fraudes et d’éviter les dommages économiques. Cette méthode peut aider les utilisateurs du pays à ressources limitées à effectuer des tests rapides selon les exigences assurées de l’OMS Le principal avantage de cette technique est qu’elle donne un résultat de mesure qualitative en moins d’une minute et peut être effectuée par du personnel non formé sans exigence spécifique en matière d’équipement. Bien que la méthode offre un nouvel outil pour la détection de l’adultération du carburant, elle peut également être utilisée pour d’autres applications de mesure sur place, comme par exemple, la détection d’explosifs ou l’analyse de l’eau.Préparez une solution millimolaire du colorant de référence et colorants 4-DNS, 4-DNS-OH et 4-DNS-COOH en toluène tel que décrit dans le protocole de texte. Couper les bandes de cellulose de 30 x 5 millimètres à partir de papier filtre. Placez environ 50 de ces bandes dans un flacon étanche de cinq millilitres ainsi que 4,5 millilitres de la solution de colorant

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Droplet plates-formes basées microfluidiques sont des candidats prometteurs pour l'expérimentation à haut débit car ils sont capables de générer picolitres, auto-compartimentées vaisseaux moindre coût aux cadences kHz. Grâce à l'intégration rapide, sensible et haute résolution de fluorescence des méthodes spectroscopiques, les grandes quantités de données générées au sein de ces systèmes peut être efficacement extraite, exploité et utilisé.

Méthodes de détection par fluorescence pour les plateformes microfluidiques gouttelettes

Nous passons en revue nos résultats récents sur l'intégration de la microscopie à fluorescence et des outils d'imagerie cytométrie en flux sur un téléphone portable à l'aide compacts et rentables opto-fluidiques pièces jointes. Ce téléphone portable sur la base de micro-analyse pourrait être utile pour l'analyse cytométrique, telles que l'exécution de tâches diverses cellules de comptage ainsi que pour criblage à haut débit d'échantillons d'eau, par exemple, dans les pays à ressources limitées.

Champ large Microscopie fluorescente et cytométrie de flux fluorescente imagerie sur un téléphone portable

Fluorophores cruciforme conjugués à base de 1,4-distyryl-2 ,5-bis (aryléthynyle) benzène et les noyaux de benzobisoxazole peuvent être utilisés pour identifier qualitativement diversifiée Lewis acide de Lewis et les composés basiques. Cette méthode repose sur les différences de couleurs d'émission des cruciformes qui sont observés lors de l'addition de l'analyte. Structurellement espèces étroitement apparentées peuvent être distingués les uns des autres.

Identification qualitative des acides carboxyliques, des acides boroniques et des amines aide fluorophores cruciforme

Un protocole impliquant la concentration, l’enrichissement et la détection colorimétrique intégrée des agents pathogènes d’origine alimentaire dans de grands volumes d’eau agricole est présenté ici.  L’eau est filtrée à l’aide d’écouvillons Moore modifiés (MMS), enrichis de milieux sélectifs ou non sélectifs, et la détection est effectuée à l’aide de dispositifs analytiques à base de papier (μPAD) intégrés dans des substrats colorimétriques bactériens-indicatifs.

Détection colorimétrique sur papier d’Escherichia coli, de Salmonella spp. et de Listeria monocytogenes dans de grands volumes d’eau agricole

L'étude démontre la croissance de l' oxyde réduit l' oxyde d' iridium de graphène (IRO 2 -RGO) nanohybride films minces sur substrat irrégulière et rugueuse sérigraphie carbone grâce à une synthèse électrochimique verte, et leur mise en œuvre comme un capteur de pH avec une plate - forme de papier-fluidiques à motifs .

Electrodes sérigraphiés oxyde d&#39;iridium réduite graphène Oxyde nanohybrides Thin Film modifié comme papier jetable Electrochemical microfluidiques pH Capteurs

La détection de fluorescence multicolore dans la microfluidique de gouttelettes implique généralement des systèmes de détection basés sur un microscope à épifluorescence encombrants et complexes. Nous décrivons ici un schéma de détection multicolore compact et modulaire qui utilise un réseau de fibres optiques pour coder temporellement des données multicolores collectées par un seul photodétecteur.

Multicolor détection Fluorescence pour Droplet microfluidique utilisant des fibres optiques

L’analyse d’urine dipstick est une méthode rapide et abordable pour évaluer son état de santé personnel. Nous présentons une méthode pour effectuer une analyse d’urine précise et peu coûteux qui élimine les principales sources d’erreur associées aux protocoles traditionnels de trempette et d’effacement et est assez simple pour être effectuée par les utilisateurs laïcs à la maison.

Analyse d’urine dipstick à faible coût et contrôlée par le volume pour les tests à domicile

Pour répondre aux besoins urgents de diagnostic de la dengue, nous présentons ici un dispositif d’analyse sur papier Dengue NS1 intégré à une application pour smartphone (DEN-NS1-PAD) pour quantifier la concentration de l’antigène NS1 de la dengue dans les échantillons cliniques de sérum/sang. Cette innovation améliore la gestion de la dengue en aidant à la prise de décision clinique dans divers contextes de soins de santé, même ceux aux ressources limitées.

Dosage immunologique portable sur papier combiné à une application pour smartphone pour la détection colorimétrique et quantitative de l’antigène NS1 de la dengue

Ce protocole décrit un test de biomarqueur urinaire synthétique multianalyte médié par CRISPR-Cas qui permet de diagnostiquer le cancer au point d’intervention grâce à l’analyse ex vivo des activités protéases associées à la tumeur.

Test de biomarqueur urinaire synthétique multianalyte médié par CRISPR-Cas pour les diagnostics portables

Ici, nous décrivons un protocole pour la préparation de nanobilles de points quantiques (QDNB) et la détection de biomarqueurs de maladies à l’aide de bandelettes d’immunodosage à flux latéral basées sur QDNB. Les résultats des tests peuvent être évalués qualitativement sous un éclairage à la lumière UV et mesurés quantitativement à l’aide d’un lecteur de bande fluorescente dans les 15 minutes.

Immunodosage fluorescent à flux latéral basé sur des nanobilles de points quantiques

Dans le cadre de ces travaux, nous avons discuté du protocole de conception et de développement d’un dispositif POCT E-Eye-Enable pour détecter Fe, Cr, As et F dans des échantillons environnementaux, des échantillons biologiques, des aliments et des boissons. Près de 2000 échantillons ont été testés, et les résultats sont conformes à la technique de référence.

TD-DFT Technique avancée de détection E-Eye guidée pour la quantification sur site de Fe, Cr, F et As dans les échantillons environnementaux, biologiques et alimentaires

Découvrez une méthode rapide de détection de l'adultération du diesel par kérosène utilisant des bandes de papier fluorescent et un smartphone. Cette technique fournit des résultats qualitatifs en moins d'une minute sans équipement spécialisé.

Bandes de papier fluorescent pour la détection de l’adultération de Diesel avec lecture de Smartphone

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