Name: Strisce di carta fluorescente per la rilevazione delladulterazione di Diesel con lettura di Smartphone (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-09T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 10 s
Description: Scopri un metodo rapido per rilevare l'adulterazione del diesel con cheroseno utilizzando strisce di carta fluorescenti e uno smartphone. Questa tecnica fornisce risultati qualitativi in meno di un minuto, accessibile anche a personale non specializzato.

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Gli autori si desidera ringraziare il BAM per finanziamenti attraverso l'area di messa a fuoco delle scienze analitiche: https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.

1. fluorofori (Figura 1A)
<ol><li>Acquisto per DNS commercialmente disponibile a 4 e 4-DNS-OH. Nota: 4-DNS-COOH non è commercialmente disponibile e viene preparato da 4-DNS-OH come descritto qui di seguito.</li>
	<li>Posto 50 mg (0,16 mmol) di 2-[etil [4-[2-(4-nitrofenil) ethenyl] fenil] ammino] etanolo, 2 mg (0,016 mmol) di 4-dimetilaminopiridina e 19,2 mg (0,192 mmol) di anidride succinico in 10 mL di un pallone.</li>
	<li>Sciogliere i reagenti in 2 mL di diclorometano asciutto sotto atmosfera di argon.</li>
	<li>Aggiungere µ l 11,6 (0.08 mmol) di trietilammina e lasciare che la miscela di reagire per 20 h.</li>
	<li>Monitorare la reazione mediante cromatografia su strato sottile fino alla conversione quantitativi di materie (Rf = 0,61) nel prodotto (Rf = 0.27) è indicato (esano/EtOAc, 4/6, v/v)</li>
	<li>Aggiungere 2 mL di acqua alla miscela prima dell'acidificazione a pH 2 con acido acetico (circa 10 µ l).</li>
	<li>Estrarre la miscela eseguendo due successive estrazioni liquido-liquido, con 10 mL di diclorometano ogni volta.</li>
	<li>Lavare una volta le fasi organiche riunificate con 10 mL di NaCl saturo (> 359 g L-1).</li>
	<li>Asciugare le fasi organiche aggiungendo Na2modo4 polvere fino a quando alcuni asciugatura agente polvere fine rimane visibile.</li>
	<li>Purificare il prodotto grezzo da cromatografia a colonna silice flash con petrolio etere: acetato di etile 1:9 come eluente. Nota: Il rendimento raggiunto erano 49 mg (74%) del prodotto desiderato.</li>
	<li>Eseguire 1H NMR analisi del prodotto purificato in DMSO-d6 per convalidare la struttura (δ 8,17 (s, J = 8,8 Hz, 2 H), 7.75 (s, J = 8,8 Hz, 2 H), 7.49 (s, J = 8,8 Hz, 2 H), 7,41 (s, J = 16,3 Hz, 1 H), 7.10 (s, J = 16,3 Hz 1 H), 6.75 (s, 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>Eseguire 13analisi C NMR del prodotto purificato in DMSO-d6 per convalidare la struttura (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>Eseguire la spettrometria di massa ad alta risoluzione con ionizzazione spray electro positivo del prodotto purificato, corrispondente al valore calcolato (C22H25N2O6 [M + H]+: 413.1707) rapporto m/z di 413.1713.</li>
</ol>2. Sintesi della tintura di riferimento
Nota: La procedura sintetica 8-(phenyl)-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-diethyl-4,4-difluoro-4 bora-3a, 4a-diaza-s-indacene è stato adottato da Coskun et al. 18.
<ol><li>Purificare il prodotto grezzo da cromatografia a colonna su silice con toluene come eluente. Nota: Il rendimento raggiunto erano 441 mg (29%) di cristalli luminosi rossastri.</li>
	<li>Eseguire 1analisi 1H NMR del prodotto puro a 600 MHz in DMSO-d6 per convalidare la struttura (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, H 2), 7,46-7,48 (m, 3 H) ppm).</li>
	<li>Eseguire la spettrometria di massa ad alta risoluzione con ionizzazione spray electro positivo del prodotto purificato, corrispondente al valore calcolato (C23H28BF2N2 [M + H]+: 381.2314) rapporto m/z di 381.2267.</li>
</ol>3. TEST STRIP FABRICATION, METODO 1.
<ol><li>Preparare soluzioni di 1 mM della tintura di riferimento e coloranti 4-DNS, 4-DNS-OH e 4-DNS-COOH in toluene.</li>
	<li>Tagliare le strisce di cellulosa di 30 × 5 mm dalla carta da filtro.</li>
	<li>Luogo circa 50 di quelle strisce (611 mg) in un flaconcino da 5ml sigillabile insieme con 4,5 mL di soluzione colorante desiderato dal punto 3.1.</li>
	<li>Agitare le strisce all'interno del flacone con un rotore verticale per 20 min a 30 giri/min.</li>
	<li>Versare la soluzione di toluene dal flaconcino e immediatamente riempire con 4 mL di cicloesano e ruotare per 1 min a 30 giri per lavare via l'eccesso coloranti.</li>
	<li>Ripetere l'operazione di lavaggio da 3.5 passo tre volte.</li>
	<li>Asciugare le strisce ottenute su una carta da filtro per 10 min in aria a temperatura ambiente.</li>
</ol>4. prova Strip Fabrication, metodo 2.
<ol><li>Amminazione delle strisce di carta.<ol>
<li>Tagliare le strisce di cellulosa di 30 × 5 mm dalla carta da filtro.</li>
		<li>Sotto una cappa aspirante, posto circa 20 di quelle strisce (308 mg) in una bottiglia contenente 40 mL di toluene.</li>
		<li>µ L 960 di 3-amminopropiltrietossisilano (APTES) in un matraccio e agitare la miscela per 24 h a 80 ° C.</li>
		<li>Rimuovere le strisce dalla beuta e lavare accuratamente con 50 mL di etanolo.</li>
		<li>Asciugare le strisce per 2 ore a 50 ° C.</li>
	</ol>
</li>
	<li>L'innesto della tintura.<ol>
<li>Sotto cappa aspirante, sciogliere 5 mg di 4-DNS-COOH (13 µmol) in 10 mL di diclorometano asciutto sotto atmosfera di argon in un matraccio da 25 mL.</li>
		<li>Aggiungi N,N'- dicyclohexylcarbodiimide (DCC, 3,3 mg, 16 µmol) e consentire l'acido carbossilico deve essere attivato per 15 min.</li>
		<li>Aggiungere trietilammina (2,2 µ l, 16 µmol) e 18 strisce di carta amminate (278 mg).</li>
		<li>Mescolare il composto per ulteriori 2 h.</li>
		<li>Rimuovere le strisce dalla soluzione e lavare con 25 mL di diclorometano e 25 mL di etanolo.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. il campione pre-trattamento.
<ol><li>Trattamento di laboratorio<ol>
<li>Posto 10 mL di un fresco gasolio/kerosene si fondono in un flaconcino da 25 mL.</li>
		<li>Sospendere 10 wt % di carbone attivo nella miscela.</li>
		<li>Agitare il flaconcino per 1h, centrifuga (400 x g, 10 min) e filtro per rimuovere il carbone di legna.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Trattamento in loco<ol>
<li>Carbonio attivato circolare di acquisto caricato filtri di 47 mm di diametro.</li>
		<li>Posto quattro dei filtri in un portafiltro a 47 mm in acciaio inox e in linea.</li>
		<li>A filo 5 mL di una miscela di gasolio/kerosene fresco attraverso i filtri con una siringa da 10 mL standard; è stata ottenuta circa 2 mL di soluzione di privo di idrocarburi aromatici policiclici.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. implementazione del lettore Smartphone
Nota: Un androide smartphone con un frontale centrato basato su fotocamera è stata usata come il nucleo del sistema di misura di smartphone. Tutti i necessari elementi ottici e accessorio 3D-stampato erano fatti su misura per questo dispositivo. Tuttavia, può essere utilizzato qualsiasi altro smartphone con una fotocamera CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). 19 , 20
<ol><li>Acquistare un resina epossidica standard 5 mm LED a 460 nm, una resistenza di 100 Ω e un USB on-the-go (OTG) cavo con un interruttore ON/OFF e una porta micro USB.</li>
	<li>Tagliare il cavo USB sul lato opposto del lato OTG per isolare il filo rosso di alimentazione + 5 V (fino a 300 mA) e il filo nero corrispondente al suolo.</li>
	<li>Tagliare il filo nero del cavo USB e saldare la resistenza di 100 Ω sul retro dell'interruttore. Saldare l'anodo del LED per il + 5V rosso filo e il catodo di LED a terra filo nero.</li>
	<li>Acquistare un diffusore e due filtri per il LED e la fotocamera, in genere un breve passaggio filtro per il canale di eccitazione (LED) e una banda passante di filtro per la raccolta di emissione (macchina fotografica).</li>
	<li>3D-stampa un caso di smartphone che si inserisce sullo smartphone e integra le diverse parti ottiche composto da una camera nera (20 x 30 x 40 mm)21 come descritto nella Figura 2.</li>
	<li>3D-stampa una striscia come descritto in Figura 2 per contenere un riferimento e una striscia reattiva.</li>
	<li>Implementare il canale di eccitazione inserendo il LED, il diffusore e il filtro per illuminare le strisce di carta con un angolo di 60°.</li>
	<li>Implementare il canale di lettura posizionando il filtro davanti alla telecamera CMOS di smartphone.</li>
	<li>Inserire il supporto di striscia del test contenente le strisce per avviare una misurazione.</li>
</ol>7. campione analisi utilizzando il rivelatore di basati su Smartphone
Nota: Sono state eseguite analisi eseguendo un app(lication) Java per Android che finalmente sullo schermo il livello di sofisticazione. Senza l'app, immagini possono essere prese, esportati in un computer e analizzati con un software di analisi di immagine standard.
<ol><li>Selezionare il file di calibrazione adeguata, qui diesel/cherosene, dalla memoria del software cliccando sul pulsante Menu nell'angolo superiore destro della finestra del software.</li>
	<li>Immergere la striscia nel campione di diesel per un paio di secondi tenendo la striscia reattiva con una pinzetta.</li>
	<li>Rimuovere il combustibile in eccesso tamponando semplice con una carta di essiccazione.</li>
	<li>Inserire la striscia del test all'interno del supporto di striscia oltre la striscia di riferimento e introdurre il titolare nel caso di smartphone. Nota: Un'immagine di fluorescenza dei nastri viene visualizzata immediatamente sullo schermo dello smartphone.</li>
	<li>Premere il pulsante di sparare per registrare l'intensità di fluorescenza del test e strisce di riferimento. Nota: Il grado di sofisticazione è immediatamente calcolato dall'algoritmo interno e visualizzato sullo schermo.</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>
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</ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Una sonda fluorescente, basata su una tintura di rotore molecolare che è sensibile alla viscosità nella gamma di quelli misurati per diesel e sue miscele differenti con cherosene, utilizzata per ottenere strisce reattive semplice ed efficiente per la rilevazione dell'adulterazione di carburante diesel. L'intensità di emissione di 4-DNS a 550 nm in vari diesel/cherosene miscele correla con una riduzione di viscosità quando aumenta la percentuale di kerosene. Ad una temperatura di 24 ° C, una tempra di fluorescenza non lin...

Adulterazione di carburante è un problema serio in diverse parti del mondo, semplicemente dovuto l'enorme rilevanza di combustibile come fonte di energia. Con motori adulterato carburante riduce le loro prestazioni, conduce alla rottura del motore precedente e comporta inquinamento ambientale1. Aumentata in modox emissioni si verificano se diesel è adulterato con cherosene che contiene in genere una maggiore quantità di zolfo2,3. Anche se il problema esiste per le decadi, gestione carburante sostenibile che scopre tale attività criminosa nel suo punto di origine è ancora rara, perché semplice e affidabile test per adulterazione di carburante sono carenti in gran parte4. Malgrado progresso sostanziale in analisi di laboratorio-base olio minerale nelle decadi passate5,6,7, si avvicina a misurazioni sul posto sono ancora scarsi. Vari metodi per l'utilizzo di fuori del laboratorio recentemente sono stati ideati, utilizzando fibra ottica8, transistor ad effetto di campo9 o Meccano-cromico materiali10. Sebbene essi superare alcuni dei limiti dei metodi convenzionali, robusti, portatili e facile da usare metodi mancano ancora in gran parte. Sonde fluorescenti viscosità basati su rotori molecolari sono un'interessante alternativa11,12, perché gli oli minerali sono costituiti da una grande varietà di idrocarburi che differiscono nella lunghezza della catena e ciclicità, essendo spesso riflessa in diverse viscosità. Perché i combustibili sono miscele complesse senza piombo specifici composti ad agire come traccianti, la misura del cambiamento di una proprietà macroscopica come viscosità o polarità sembra molto promettente. Quest'ultimo può essere affrontato da rotori molecolari fluorescenti per il quale la rese quantiche di fluorescenza dipendono dalla viscosità ambientale. Dopo fotoeccitazione, disattivazione comunemente implica uno stato di trasferimento (TICT) carica intramolecolare contorto, la cui popolazione è determinata dalla viscosità del suo microambiente circostante13. Solventi ad alta viscosità ostacolano rotori molecolari per adottare uno stato TICT, che comportano emissioni luminose. In solventi basso-viscoso, il rotore può molto meglio accedere allo stato TICT, accelerando il processo di decadimento non radiativo e fluorescenza così bonificato. L'aggiunta di kerosene, con una viscosità di 1,64 mm2∙–1 a 27 ° C, a diesel, con rispettivi viscosità di 1.3-2.4, 1,9-4.1, 2.0-4.5 o 5.5-24.0 mm2∙ –1 a 40 ° C per i gradi 1D, 2D, EN 950 e 4D14,15,16, riduce la viscosità cinematica della miscela e potenzialmente conduce a una tempra proporzionale della fluorescenza di una sonda molecolare rotore. La famiglia di 4-dimetilamino-4-Nitrostilbeni (4-DNS) sembrava più promettente a noi a causa della loro variazione di fluorescenza forte sopra una gamma di viscosità cinematica di 0,74-70,6 mm2∙ –1. Questo intervallo corrisponde bene con i valori noti di cherosene e gasolio.
Abbiamo quindi esplorato la possibilità di 4DNS, 2-[etil [4-[2-(4-nitrofenil) ethenyl] fenil] ammino] etanolo (4DNSOH) e (E) acido-4-(2-(ethyl(4-(4-nitrostyryl)phenyl)amino)ethoxy)-4-oxobutanoic (4DNSCOOH) per indicare la viscosità del miscele di gasolio-kerosene attraverso loro fluorescenza, a seconda della rotazione intramolecolari e finalmente ottenendo un test rapido per adulterazione di diesel con kerosene. Il test USA e getta è facile da usare, preciso, affidabile, conveniente e dimensionalmente piccole. È stato studiato l'adsorbimento delle sonde sulla carta da filtro come un supporto solido e l'analisi è stata compiuta con un lettore di fluorescenza embedded basati su smartphone. Oggi, ubiquitariamente disponibili smartphone sono dotati di telecamere di alta qualità, rendendo semplice la rilevazione dei cambiamenti ottici quali il colore e la fluorescenza e aprendo la strada per la potente analisi in loco. Qui dimostriamo che la misurazione dell'emissione di sonde fluorescenti adsorbite su strisce di carta con uno smartphone può essere utilizzata per il rilevamento di frodi sui combustibili di combustione in un certo modo17.

<table><tbody><tr><td>4-dimetilammino-4-nitrostilbene (numero 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]ammino]etanolo (numero CAS: 122258-56-4)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>518565</td><td>colorante 4-DNS-OH</td></tr><tr><td>Whatman&nbsp; carta da filtro qualitativa,</td> supporto per <td>strisce reattive</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z274852</td> grado 1</tr><tr><td>Whatman&nbsp; filtro specifico per l'applicazione, carta caricata con carbone attivo, Grado 72</td><td>Sigma-Aldrich WHA1872047</td><td></td><td>Filtri per il pretrattamento del carburante</td></tr><tr><td>Portafiltri in linea riutilizzabili Pall in acciaio inox, diam. 47&nbsp; mm</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z268453&nbsp;</td><td>Filtri di pretrattamento del supporto</td></tr><tr><td>(3-amminopropil)trietossisilano</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>919-30-2</td><td>APTES</td></tr><tr><td>4-(Dimetilammino)piridina</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1122-58-3</td><td>DMAP</td></tr><tr><td>Anidride succinica</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>108-30-5</td><td></td></tr><tr><td>Trietilammina</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>121-44-8</td><td>Et3N</td></tr><tr><td>N,N'-dicicloesilcarbodiimmide&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>538-75-0</td><td>DCC</td></tr><tr><td>Stuart Rotatori per tubi</td><td>Cole-Parmer</td><td>SB3</td><td>Rotatore</td></tr><tr><td>FreeCAD</td><td></td> <td>freecadweb.org-Freeware</td> <td>- Progettazione 3D</td></tr><tr><td>Ultimaker Cura</td><td>Ultimaker-Freeware</td><td></td> <td>- Stampa 3D</td></tr><tr><td>Android Studio</td> <td>Google-Freeware</td> <td>- Programmazione app</td><td></td></tr> <tr><td>Renkforce SuperSoft OTG-Mirror Cavo Micro-USB 0,15 m</td><td>Conrad.de</td><td>1359890&nbsp;- 62</td><td>Configurazione smartphone parte elettronica</td></tr><tr><td>Cavo nero Interruttore 1 x Off/On</td><td>Conrad.de</td><td>1371835&nbsp;- 62</td><td>Configurazione smartphone parte elettronica</td></tr><tr><td>Resistenza a film di carbonio 100 ></td><td>Conrad.de</td><td>1417639&nbsp;- 62</td><td>Parte elettronica di configurazione smartphone</td></tr><tr><td>492 nm bordo di blocco BrightLine&nbsp; filtro passa corto</td><td>Semrock</td><td>FF01-492/SP-25</td><td>Filtro di eccitazione</td></tr><tr><td>550/49&nbsp; nm BrightLine filtro passa-banda a banda singola</td><td>Semrock</td><td>FF01-550/49-25</td><td>Filtro emissione</td></tr><tr><td>&Oslash; Diffusore in vetro smerigliato N-BK7 da 1/2" non montato, grana 220</td><td>Thorlabs</td><td>DG05-220</td><td>LED di eccitazione del diffusore</td></tr><tr><td>465 nm, 9 cd, 20 mA, &plusmn; 15&deg;, 5 mm epossidico trasparente</td><td>Roithner</td><td>RLS-B465</td><td>Eccitazione LED</td></tr></tbody></table>

strisce di carta fluorescente per la rilevazione dell'adulterazione di diesel con lettura di smartphone

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

Tre rotori molecolari fluorescenti di 4-dimetilamino-4-nitrostilbene (4-DNS) sono stati studiati per il loro uso potenziale come viscosità sonde per indicare il contenuto di cherosene in miscele di gasolio/kerosene, un'attività diffusa di adulterare carburante. In solventi a bassa viscosità, le tinture si disattiva rapidamente via uno stato di trasferimento cosiddetto carica intramolecolare contorto, tempra in modo efficiente la fluorescenza. Misure delle miscele di gasolio/kerosene hanno rivelato una buona correlazione lineare tra la diminuzione in fluorescenza e l'aumento della frazione del cherosene meno viscoso nelle miscele di gasolio/kerosene. Immobilizzazione di idrossi derivati 4-DNS-OH in carta di cellulosa ha reso strisce reattive che conservano il comportamento dell'indicatore fluorescente. Combinazione delle strisce con un lettore basato su uno smartphone e un app di controllo ha permesso di creare un semplice campo di prova. Il metodo è in grado di rilevare in modo affidabile la presenza di cherosene in diesel da 7 a 100%, superando presenti metodi standard per adulterazione di diesel.

Le tre strutture di due coloranti commerciale 4-DNS e 4-DNS-OH e il colorante sintetizzato 4-DNS-COOH contengono un elemento di nucleo dello stilbene sostituito con un donatore (-NR2) e un accettore (-2) gruppo a entrambe le estremità, il centrale doppio legame che costituiscono la cerniera del cosiddetto 'rotore molecolare' (Figura 1A). Le strutture differiscono in modello di sostituzione del gruppo amminico con gruppi alchilici breve p...

Qui, presentiamo un protocollo per rilevare l'adulterazione del diesel con cherosene utilizzando strisce reattive rivestiti con una sonda fluorescente viscosità insieme ad un sistema di analisi basata su smartphone.

Strisce di carta fluorescente per la rilevazione dell'adulterazione di Diesel con lettura di Smartphone

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

L'obiettivo generale di questi saggi dipstick che combinano una sonda di viscosità fluorescente e una lettura dello smartphone è rilevare l'adulterazione diesel con cherosene e rilevare tali frodi ed evitare danni economici. Questo metodo può aiutare gli utenti del paese con risorse limitate a eseguire test rapidi secondo le richieste ASSURED dell'OMS Il vantaggio principale di questa tecnica è che fornisce un risultato di misurazione qualitativa in meno di un minuto e può essere eseguito da personale non addestrato senza specifiche esigenze di attrezzatura. Sebbene il metodo fornisca un nuovo strumento per il rilevamento dell'adulterazione del combustibile, può anche essere utilizzato per altre applicazioni di misurazione in loco, come ad esempio il rilevamento di esplosivi o l'analisi dell'acqua.Preparare una soluzione millimolare del colorante di riferimento e tingere 4-DNS, 4-DNS-OH e 4-DNS-COOH in toluene come descritto nel protocollo di testo. Tagliare strisce di cellulosa di 30 per cinque millimetri dalla carta da filtro. Mettere circa 50 di queste strisce in una fiala sigillabile a cinque millilitri insieme a 4,5 millilitri della soluzione colorante desiderata.Agitare le strisce all'interno del flaconcino con un rotatore verticale per 20 minuti a 30 giri/min. Quindi versare la soluzione di toluene dal flaconcino. Riempire immediatamente con quattro millilitri di cicloesano e ruotare per un minuto a 30 giri/min per lavare via i coloranti in eccesso.Ripetere questa operazione di lavaggio tre volte. Dopo il lavaggio, asciugare le strisce di prova ottenute su una carta da filtro per 10 minuti a temperatura ambiente prima di eseguire il pretrattamento del campione come descritto nel protocollo di testo. Acquista un LED epossidico standard di cinque millimetri a 460 nanometri, un resistore da 100 ohm e un cavo USB on-the-go con interruttore di accensione e una porta micro USB.Tagliare il cavo USB sul lato opposto del lato in movimento per isolare il filo rosso che alimenta cinque volt positivi e il filo nero corrispondente al terreno. Ora, tagliare il filo nero del cavo USB e saldare il resistore da 100 ohm sul retro dell'interruttore. Saldare l'anodo LED al filo rosso positivo a cinque volt e il catodo LED al filo nero macinato.Acquista un diffusore e due filtri per il LED e la fotocamera, in genere un filtro passa corto per il canale di eccitazione e un filtro passa banda per la raccolta delle emissioni. Stampa 3D una custodia per smartphone che si adatta allo smartphone e integra le diverse parti ottiche costituite da una camera nera come descritto nel protocollo di testo. Inoltre, stampa 3D un porta strisce per contenere un riferimento e una striscia di prova.Implementare il canale di eccitazione posizionando il LED, il diffusore e il filtro per illuminare le strisce di carta con un angolo di 60 gradi. Implementare il canale di lettura posizionando il filtro davanti alla fotocamera CMOS dello smartphone. Selezionare il file di calibrazione adeguato dalla memoria software facendo clic sul pulsante di menu nell'angolo superiore destro della finestra del software.Immergere la striscia di prova nel campione diesel per un paio di secondi tenendo la striscia di prova con una pinzetta. Rimuovere il carburante in eccesso imbottitura con una carta asciugatura. Posizionare la striscia di prova all'interno del portapenne accanto alla striscia di riferimento e introdurre il supporto nella custodia dello smartphone.Un'immagine della fluorescenza della striscia viene quindi immediatamente visualizzata sullo schermo dello smartphone. Premere il pulsante di ripresa per registrare le intensità di fluorescenza delle strisce di prova e di riferimento. Il grado di adulterazione viene immediatamente calcolato dall'algoritmo interno e visualizzato sullo schermo.Per ottenere strisce di prova codificate con un rotore molecolare a fluorescenza come sonda di viscosità, tre tipi di coloranti sono stati codificati su carta. Un candidato, 4-DNS-OH, è stato trovato come la sonda più adatta per rilevare l'adulterazione diesel con cherosene. La fluorescenza delle strisce è stata determinata con una fotocamera per smartphone dopo l'inserimento delle strisce in una custodia stampata in 3D.La custodia integrava il portasci e tutti gli elementi ottici necessari, come un LED alimentato direttamente dalla porta USB dello smartphone, filtri e un diffusore. La procedura di dosaggio è stata mantenuta il più semplice possibile con solo un paio di passaggi, immersione, posizionamento del nastro nel supporto, avvio del LED e posizionamento del supporto nel caso, seguito da misurazione e analisi. Il software di analisi ha in media tutti i valori RGB dei pixel in aree spaziali predefinite corrispondenti alle strisce e li ha convertiti in intensità di fluorescenza.Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita entro uno o due minuti. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come dovrebbero funzionare tali metodi convenienti, precisi e rapidi per l'adulterazione del carburante. È anche una soluzione forense interessante, ad esempio, se un personale dell'autorità non addestrato o i consumatori dovrebbero scoprire frodi.Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di scegliere i file di calibrazione adeguati specialmente quando si lavora con campioni diesel di diversi gradi, in quanto possono interagire specificamente sulla striscia. Seguendo questa procedura, è possibile eseguire altri metodi di riferimento o di laboratorio come GC-FID al fine di convalidare i risultati positivi osservati sul campo durante una campagna di screening. Quindi, questa tecnica può aprire la strada ad altri ricercatori per combinare saggi fluorescenti dipstick con sistemi di lettura dello smartphone incorporati per fornire strumenti preziosi per il rilevamento in loco come inquinanti in acqua o altre applicazioni forensi.Lavorare con l'alt-detector CMOS dello smartphone richiede alcune precauzioni per quanto riguarda l'algoritmo di valenza a livello esterno presente nella maggior parte dei dispositivi. La misurazione della fluorescenza di un nastro di riferimento oltre al nastro di prova consente di correggere tale deviazione.

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Piattaforme microfluidica gocce a base sono candidati promettenti per la sperimentazione ad alto rendimento in quanto sono in grado di generare picolitri, auto-compartimenti imbarcazioni a buon mercato a prezzi kHz. Attraverso l'integrazione con veloce, sensibile e ad alta risoluzione metodi di spettroscopia di fluorescenza, la grande quantità di informazioni generate all'interno di questi sistemi possono essere estratte in modo efficiente, sfruttato ed utilizzato.

Metodi di rilevamento a fluorescenza per piattaforme goccia microfluidica

Esaminiamo i nostri risultati recenti sull'integrazione di microscopia a fluorescenza e di imaging strumenti di citometria a flusso su un telefono cellulare utilizzando compatte e convenienti opto-fluidici allegati. Questi cellulare basato micro-dispositivi di analisi può essere utile per l'analisi citometrica, ad esempio per eseguire operazioni di conteggio cellulari diversi e per high throughput screening di campioni di acqua, ad esempio in impostazioni delle risorse limitate.

Ampio campo di microscopia a fluorescenza e citometria di flusso Imaging fluorescente su un telefono cellulare

Fluorofori cruciformi cross-coniugati a base di 1,4-distyryl-2 ,5-bis (arylethynyl) benzene e nuclei benzobisoxazole possono essere usati per identificare qualitativamente diversa Lewis acido e Lewis analiti basici. Questo metodo si basa sulle differenze di colori di emissione degli crucimorfi che si osservano su di analita aggiunta. Specie strutturalmente strettamente connesse possono essere distinti l'uno dall'altro.

Identificazione qualitativa di acidi carbossilici, acidi bo e ammine Utilizzando Fluorofori Cruciform

Viene presentato qui un protocollo che coinvolge la concentrazione integrata, l'arricchimento e il rilevamento colorimetrico end-point di agenti patogeni di origine alimentare in grandi volumi di acqua agricola.  L'acqua viene filtrata attraverso tamponi di Moore modificati (MMS), arricchiti con terreni selettivi o non selettivi, e il rilevamento viene eseguito utilizzando dispositivi analitici a base di carta (μPAD) incorporati con substrati colorimetrici indicativi dei batteri.

Colorimetrico carta a base di rilevamento di<em&gt; Escherichia coli</em&gt;,<em&gt; Salmonella</em&gt; Spp., E<em&gt; Listeria monocytogenes</em&gt; Da grandi volumi di acqua agricolo

Lo studio dimostra la crescita di iridio ossido-riduzione di ossido di grafene (IRO 2 -RGO) nanoibrido film sottili su substrato di carbonio serigrafato irregolare e ruvida, attraverso una sintesi elettrochimica verde, e la loro attuazione, come un sensore di pH con una piattaforma di carta-fluidica fantasia .

Grafene ossido nanoibrido film sottile elettrodi serigrafati Iridium ossido-riduzione modificato come usa e getta di carta elettrochimica microfluidici pH Sensori

Il rilevamento della fluorescenza multicolore nella microfluidica delle goccioline coinvolge tipicamente sistemi di rilevamento basati su microscopi a epifluorescenza ingombranti e complessi. Qui descriviamo uno schema di rilevamento multicolore compatto e modulare che utilizza una serie di fibre ottiche per codificare temporalmente i dati multicolore raccolti da un singolo fotorivelatore.

Multicolore fluorescenza Detection per Droplet microfluidica tramite fibre ottiche

L'analisi delle orinatoie dipstick è un metodo rapido e conveniente per valutare il proprio stato di salute personale. Presentiamo un metodo per eseguire un'analisi accurata e a basso costo della minzione a dipstick che rimuove le principali fonti di errore associate ai protocolli di immersione e cancellazione tradizionali ed è abbastanza semplice da essere eseguita dagli utenti laici a casa.

Analisi delle minisi a dipstick a basso costo e controllata dal volume per i test a casa

Per rispondere alle esigenze diagnostiche urgenti della dengue, qui presentiamo un dispositivo analitico cartaceo Dengue NS1 integrato nell'app per smartphone (DEN-NS1-PAD) per quantificare la concentrazione dell'antigene Dengue NS1 in campioni clinici di siero/sangue. Questa innovazione migliora la gestione della dengue aiutando il processo decisionale clinico in vari contesti sanitari, anche quelli con risorse limitate.

Immunodosaggio portatile su carta combinato con l'applicazione per smartphone per la rilevazione colorimetrica e quantitativa dell'antigene NS1 della dengue

Questo protocollo descrive un test di biomarcatori urinari sintetici multianalita mediato da CRISPR-Cas che consente la diagnostica del cancro point-of-care attraverso l'analisi ex vivo delle attività della proteasi associata al tumore.

Test dei biomarcatori sintetici delle urine multianalitiche mediato da CRISPR-Cas per la diagnostica portatile

Qui, descriviamo un protocollo per la preparazione di nanosfere a punti quantici (QDNB) e il rilevamento di biomarcatori di malattia utilizzando strisce di immunodosaggio a flusso laterale basate su QDNB. I risultati del test possono essere valutati qualitativamente sotto l'illuminazione a luce UV e misurati quantitativamente utilizzando un lettore di strisce fluorescenti entro 15 minuti.

Immunodosaggio fluorescente a flusso laterale basato su nanosfere di punti quantici

Questo lavoro ha discusso il protocollo per la progettazione e lo sviluppo di un dispositivo POCT E-Eye-Enable per rilevare Fe, Cr, As e F in campioni ambientali, campioni biologici e alimenti e bevande. Sono stati testati quasi 2000 campioni e i risultati concordano con la tecnica gold standard.

TD-DFT Tecnica avanzata di rilevamento E-Eye guidata per la quantificazione in loco di Fe, Cr, F e As nei campioni ambientali, biologici e alimentari

Scopri un metodo rapido per rilevare l'adulterazione del diesel con cheroseno utilizzando strisce di carta fluorescenti e uno smartphone. Questa tecnica fornisce risultati qualitativi in meno di un minuto, accessibile anche a personale non specializzato.

Strisce di carta fluorescente per la rilevazione dell'adulterazione di Diesel con lettura di Smartphone

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