Name: TD-DFTガイド付き高度なE-Eyeセンシング技術により、環境、生物、および食品サンプル中のFe、Cr、F、およびAsをオンサイトで定量できます (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-09-19T13:50:00.000+00:00
Duration: 9 min 51 s
Description: 学ぶTD-DFTガイド付きe-Eyeセンシング技術による環境・生物・食品サンプル中のFe、Cr、F、Asのオンサイト定量法。このポータブルデバイスは金標準法と一致する結果を示し、環境モニタリングや食品安全分野での応用可能性を示唆しています。

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<ol><li>Nkwunonwo, U. C., Odika, P. O., Onyia, N. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+the+health+implications+of+heavy+metals+in+the+food+chain+in+Nigeria%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+World+J%22%5BJournal%5D)">A review of the health implications of heavy metals in the food chain in Nigeria.</a> Sci World J. 2020 (1), 6594109(2020).</li>
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<li>Wang, Z. Q., Sun, X., Li, C. H., He, X. Q., Liu, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On-site+detection+of+heavy+metals+in+agriculture+land+by+a+disposable+sensor+based+virtual+instrument%5BTitle%5D)+AND+%22Comp+Electron+Agri%22%5BJournal%5D)">On-site detection of heavy metals in agriculture land by a disposable sensor based virtual instrument.</a> Comp Electron Agri. 123, 176-183 (2016).</li>
<li>Kashyap, S., Kayal, S., Mandal, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+development+of+an+on-site+fluoride+sensor%3A+Time+dependent-density+functional+theory+approach+and+implementation%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Eng+Sci%22%5BJournal%5D)">Design and development of an on-site fluoride sensor: Time dependent-density functional theory approach and implementation.</a> Chem Eng Sci. 312, 121675(2025).</li>
<li>Kashyap, S., Mandal, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prototype+of+a+POCT+device+for+colorimetric+sensing+of+chromium%28vi%29+for+healthcare+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J+Electr+Mates%22%5BJournal%5D)">Prototype of a POCT device for colorimetric sensing of chromium(vi) for healthcare applications.</a> J Electr Mates. , (2025).</li>
<li>Bamane, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Smartphone-enabled+field+monitoring+tool+for+rapid+hexavalent+chromium+detection+in+water%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Bioanal+Chem%22%5BJournal%5D)">Smartphone-enabled field monitoring tool for rapid hexavalent chromium detection in water.</a> Anal Bioanal Chem. 413 (13), 3455-3469 (2021).</li>
<li>Kashyap, S., Joshi, S., Mahan, P. S., Kayal, S., Mandal, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+highly+efficient+indigenous+portable+optical+sensor+for+measurement+of+total+chromium+concentration+in+environmental+and+biological+samples%3A+Design%2C+development%2C+and+validation+with+spectroscopic+results%5BTitle%5D)+AND+%22Microchem+J%22%5BJournal%5D)">A highly efficient indigenous portable optical sensor for measurement of total chromium concentration in environmental and biological samples: Design, development, and validation with spectroscopic results.</a> Microchem J. 211, 113098(2025).</li>
<li>Kashyap, S., Mahan, P. S., Singh, H., Kayal, S., Mandal, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Point-of-care+photoresistive+and+colorimetric+sensor+for+iron+detection+in+environmental+and+biological+samples+with+spectroscopic+validation%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Asian+J%22%5BJournal%5D)">Point-of-care photoresistive and colorimetric sensor for iron detection in environmental and biological samples with spectroscopic validation.</a> Chem Asian J. , (2025).</li>
<li>Kang, H., Lin, L., Rong, M., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cross-reactive+sensor+array+for+the+fluorescence+qualitative+analysis+of+heavy+metal+ions%5BTitle%5D)+AND+%22Talanta%22%5BJournal%5D)">A cross-reactive sensor array for the fluorescence qualitative analysis of heavy metal ions.</a> Talanta. 129, 296-302 (2014).</li>
<li>Chromate (hexavalent) test kits. , Chemetrics. 
 <a target="_blank" href="https://www.chemetrics.com/product-category/test-kits/chromate-hexavalent/?srsltid=AfmBOooVUSOHfEFtal34sIX5po-wqqMHJPgn6bIWcvmLQiVyj6Szsyvw">https://www.chemetrics.com/product-category/test-kits/chromate-hexavalent/?srsltid=AfmBOooVUSOHfEFtal34sIX5po-wqqMHJPgn6bIWcvmLQiVyj6Szsyvw</a> (2024).</li>
<li>Hach instruments. , Hach-India. 
 <a target="_blank" href="https://in.hach.com/chromium-test-kit-model-ch-14/product-downloads?id=15500232642&srsltid=AfmBOor_aQPSctqvJNno5IUwa_YhLXh940eGoaLyBO-mlfV9ZZ5nMHBY">https://in.hach.com/chromium-test-kit-model-ch-14/product-downloads?id=15500232642&srsltid=AfmBOor_aQPSctqvJNno5IUwa_YhLXh940eGoaLyBO-mlfV9ZZ5nMHBY</a> (2023).</li>
<li>Chromium VI chemical test kit. , Hanna. 
 <a target="_blank" href="https://hannainst.in/product/chromium-vi-chemical-test-kit-hi3846/?srsltid=AfmBOop1UExl5HJlbaPkwJ0APd-wq-A0PpdLacXDi-86aXYCDJP9anXZ">https://hannainst.in/product/chromium-vi-chemical-test-kit-hi3846/?srsltid=AfmBOop1UExl5HJlbaPkwJ0APd-wq-A0PpdLacXDi-86aXYCDJP9anXZ</a> (2024).</li>
<li>Chromium testing kit. , Himedia. 
 <a target="_blank" href="https://www.himedialabs.com/in/wt050-chromium-testing-kit.html">https://www.himedialabs.com/in/wt050-chromium-testing-kit.html</a> (2024).</li>
<li>Chromate test. , Merck. 
 <a target="_blank" href="https://www.merckmillipore.com/IN/en/product/Chromate-Test,MDA_CHEM-114758">https://www.merckmillipore.com/IN/en/product/Chromate-Test,MDA_CHEM-114758</a> (2024).</li>
<li>Cr (vi) dk: Chromium (vi) detection kit for water. , Barc. 
 <a target="_blank" href="https://www.barc.gov.in/technologies/dkit/index.html">https://www.barc.gov.in/technologies/dkit/index.html</a> (2024).</li>
<li>Aquasol. , Rakiro. 
 <a target="_blank" href="https://www.rakiro.net/product-details/aquasol-fluoride-test-kit-ae210">https://www.rakiro.net/product-details/aquasol-fluoride-test-kit-ae210</a> (2024).</li>
<li>Fluoride testing kit. , Himedia. 
 <a target="_blank" href="https://www.himedialabs.com/in/fluoride-testing-kit.html">https://www.himedialabs.com/in/fluoride-testing-kit.html</a> (2024).</li>
<li>Colorimetric detection of fluoride. , Sigma Aldrich. 
 <a target="_blank" href="https://www.sigmaaldrich.com/IN/en/product/mm/118771?srsltid=AfmBOopwDb2Y68oTGR7VQ9v1914SmyTH0qJE0508hIFdbUpUvjrZY3Nz">https://www.sigmaaldrich.com/IN/en/product/mm/118771?srsltid=AfmBOopwDb2Y68oTGR7VQ9v1914SmyTH0qJE0508hIFdbUpUvjrZY3Nz</a> (2024).</li>
<li>Photometric detection of fluoride. , Sigma Aldrich. 
 <a target="_blank" href="https://www.sigmaaldrich.com/IN/en/product/mm/117243#product-documentation">https://www.sigmaaldrich.com/IN/en/product/mm/117243#product-documentation</a> (2024).</li>
<li>Hi-739 fluoride testing kits. , Hanna. 
 <a target="_blank" href="https://hannainst.in/product/fluoride-hr-checker-hc-hi739/?srsltid=AfmBOopgCK560mpYOhsGm_9Iu0LyDkHoe6z2GyM12nvJHrr0K6knQ0Zgwmg&gQT=1">https://hannainst.in/product/fluoride-hr-checker-hc-hi739/?srsltid=AfmBOopgCK560mpYOhsGm_9Iu0LyDkHoe6z2GyM12nvJHrr0K6knQ0Zgwmg&gQT=1</a> (2024).</li>
<li>Fluoide kits. , Prerana. 
 <a target="_blank" href="https://www.watertestingkits.co.in/water-testing-kits.html">https://www.watertestingkits.co.in/water-testing-kits.html</a> (2024).</li>
<li>Iron test kit. , Aquasol. 
 <a target="_blank" href="https://www.rakiro.net/product-details/aquasol-iron-test-kit-ae303">https://www.rakiro.net/product-details/aquasol-iron-test-kit-ae303</a> (2025).</li>
<li>Iron (Fe2+ & Fe3+) chemical test kit. , Hanna. 
 <a target="_blank" href="https://hannainst.in/product/iron-fe%C2%B2-fe%C2%B3-chemical-test-kit-hi3834/?srsltid=AfmBOorUJb5JMl4SKXH2_8ec9vtAEFRairar--HxABETsU_ALO8kAlj4">https://hannainst.in/product/iron-fe%C2%B2-fe%C2%B3-chemical-test-kit-hi3834/?srsltid=AfmBOorUJb5JMl4SKXH2_8ec9vtAEFRairar--HxABETsU_ALO8kAlj4</a> (2025).</li>
<li>Parker kittiwake economy total iron kit fg-k30500-kw. , Insa tech. 
 <a target="_blank" href="https://www.insatechmarine.com/products/condition-monitoring/lube-oil/economy-total-iron-kit/#product-info">https://www.insatechmarine.com/products/condition-monitoring/lube-oil/economy-total-iron-kit/#product-info</a> (2025).</li>
<li>Iron test kit. , Prerana Laboratories. 
 <a target="_blank" href="https://www.indiamart.com/proddetail/iron-test-kit-2854724092591.html">https://www.indiamart.com/proddetail/iron-test-kit-2854724092591.html</a> (2025).</li>
<li>Iron test strips. , Hach. 
 <a target="_blank" href="https://www.hach.com/p-iron-test-strips-total-dissolved-iron-0-5-mgL/2745325?srsltid=AfmBOopubapfACD6VLrp9dZC4pxLoOtGByP_PppO6Vlxds1jjOsIAvsz">https://www.hach.com/p-iron-test-strips-total-dissolved-iron-0-5-mgL/2745325?srsltid=AfmBOopubapfACD6VLrp9dZC4pxLoOtGByP_PppO6Vlxds1jjOsIAvsz</a> (2025).</li>
<li>Field test kit for detection of arsenic. , Barc. 
 <a target="_blank" href="https://www.barc.gov.in/technologies/wt27amd/index.html">https://www.barc.gov.in/technologies/wt27amd/index.html</a> (2025).</li>
<li>Arsenic test kit. , Aquasol. 
 <a target="_blank" href="https://www.rakiro.net/product-details/aquasol-arsenic-test-kit-ae408">https://www.rakiro.net/product-details/aquasol-arsenic-test-kit-ae408</a> (2025).</li>
<li>Water testing. , Lovibond. 
 <a target="_blank" href="https://www.lovibond.com/ix_pim_assets/datasheet/water/us-en/Datasheet%20400700%20-%20Arsenic%20Test%20Kit,%200-0.5%20mgL%20us-en.pdf">https://www.lovibond.com/ix_pim_assets/datasheet/water/us-en/Datasheet%20400700%20-%20Arsenic%20Test%20Kit,%200-0.5%20mgL%20us-en.pdf</a> (2025).</li>
<li>Water quality test kit. , Coleparmer. 
 <a target="_blank" href="https://www.coleparmer.in/i/its-481396-water-quality-test-kit-arsenic-standard-range-100-pk/9953132?srsltid=AfmBOopR3FUr7tCvM-ql0w9fVH8pIkN_jQ8C-GPXyInjMHm3AXPCbyUI">https://www.coleparmer.in/i/its-481396-water-quality-test-kit-arsenic-standard-range-100-pk/9953132?srsltid=AfmBOopR3FUr7tCvM-ql0w9fVH8pIkN_jQ8C-GPXyInjMHm3AXPCbyUI</a> (2025).</li>
<li>Visual arsenic detection kit. , Palintest. 
 <a target="_blank" href="https://www.palintest.com/product-category/visual">https://www.palintest.com/product-category/visual</a> (2025).</li>
<li>Mitra, S., Basak, M., Biswas, S., Gooh Pattader, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Digital+electronic+based+portable+device+for+colorimetric+quantification+of+ketones+and+glucose+level+in+human+urine%5BTitle%5D)+AND+%22Measurement%22%5BJournal%5D)">Digital electronic based portable device for colorimetric quantification of ketones and glucose level in human urine.</a> Measurement. 214, 112848(2023).</li>
<li>Patel, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+multicolor+silver+nanostructures+for+colorimetric+sensing+of+metal+ions+%28cr%283%2B%29%2C+hg%282%2B%29+and+k%28%2B%29%29+in+industrial+water+and+urine+samples+with+different+spectral+characteristics%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Res%22%5BJournal%5D)">Synthesis of multicolor silver nanostructures for colorimetric sensing of metal ions (cr(3+), hg(2+) and k(+)) in industrial water and urine samples with different spectral characteristics.</a> Environ Res. 232, 116318(2023).</li>
<li>Al Awadeen, M., Al Hiyasat, A., Massadeh, A., Khader, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+selected+heavy+metal+levels+in+scalp+hair+and+fingernail+samples+from+dental+laboratory+technicians%5BTitle%5D)+AND+%22J+Interdiscipl+Med+Dent+Sci%22%5BJournal%5D)">Determination of selected heavy metal levels in scalp hair and fingernail samples from dental laboratory technicians.</a> J Interdiscipl Med Dent Sci. 2 (5), 1-7 (2014).</li>
<li>Hayes, A. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHayes%2C+AW+%22Principles+and+methods+of+toxicology%22">Principles and methods of toxicology</a>. , 4th edition, Taylor and Francis Group. (2001).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1,10-フェナントロリンモノハイドレート(C12H8N2。H2O)</td><td>5144-89-8</td><td>シグマ・オルドリッチ、インド</td><td></td></tr><tr><td>1,5-ジフェニルカルバジド(C13H14N4O)</td><td>140-22-7</td><td>シグマ・オルドリッチ、インド</td><td></td></tr><tr><td>アセトン(C3H6O)</td><td>67-64-1</td><td>シグマ・オルドリッチ、インド</td><td></td></tr><tr><td>アンモニウムモリブデート四水和物((NH?)?モー?O??&middot;4H?O)</td><td>12054-85-2</td><td>シグマ・オルドリッチ、インド</td><td></td></tr><tr><td>Arduino UNO開発ボード</td><td>SKU&nbsp;A000066</td><td>Robu.in</td><td></td></tr><tr><td>アスコルビン酸(C6H8O6)</td><td>50-81-7&nbsp;</td><td>ヒメディア、インド</td><td></td></tr><tr><td>ブレッドボード</td><td>SKU:24441</td><td>Robu.in</td><td></td></tr><tr><td>塩化鉄(FeCL3)</td><td>7705-08-0&nbsp;</td><td>ヒメディア、インド</td><td></td></tr><tr><td>硫酸鉄七水和物(FeSO4.7H2O)</td><td>7782-63-0&nbsp;</td><td>ヒメディア、インド</td><td></td></tr><tr><td>塩酸(HCl)</td><td>7647-01-0&nbsp;</td><td>フィナール、インド</td><td></td></tr><tr><td>過酸化水素(H2O2)</td><td>7722-84-1&nbsp;</td><td>フィナール、インド</td><td></td></tr><tr><td>ジャンパーワイヤー</td><td>SKU:44281</td><td>Robu.in</td><td></td></tr><tr><td>発光ダイオード(LED)</td><td>SKU:R110553</td><td>Robu.in</td><td></td></tr><tr><td>光依存抵抗(LDR)</td><td>SKU:1496181</td><td>Robu.in</td><td></td></tr><tr><td>液晶ディスプレイ(LCD)</td><td>SKU:11497</td><td>Robu.in</td><td></td></tr><tr><td>ミリQ水(18.2&nbsp;M&オメガ;)&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>マルチメーター</td><td>SKU:1720374</td><td>Robu.in</td><td></td></tr><tr><td>硝酸(HNO3)</td><td>7697-37-2&nbsp;</td><td>フィナール、インド</td><td></td></tr><tr><td>リン酸塩バッファー生理食塩水(PBS)</td><td>SKU:&nbsp;M1866</td><td>ヒメディア、インド</td><td></td></tr><tr><td>二クロム酸カリウム(K2Cr2O7)</td><td>7778-50-9&nbsp;</td><td>ヒメディア、インド</td><td></td></tr><tr><td>ポテンショメーター</td><td>SKU:790452</td><td>Robu.in</td><td></td></tr><tr><td>抵抗器</td><td>SKU:R225238</td><td>Robu.in</td><td></td></tr><tr><td>ヒ素ナトリウム七水和物(Na2HAsO4&middot;7H2O)</td><td>10048-95-0&nbsp;</td><td>ヒメディア、インド</td><td></td></tr><tr><td>リン酸二水素ナトリウム(NaH2PO4)とnbsp;</td><td>13472-35-0&nbsp;</td><td>ヒメディア、インド</td><td></td></tr><tr><td>フッ化ナトリウム(NaF)</td><td>7681-49-4</td><td>ヒメディア、インド</td><td></td></tr><tr><td>チオシアネートナトリウム(NaSCN)</td><td>540-72-7&nbsp;</td><td>ヒメディア、インド</td><td></td></tr><tr><td>硫酸(H2SO4)</td><td>7664-93-9&nbsp;</td><td>フィナール、インド</td><td></td></tr><tr><td>二水和トリスナトリウムクエン酸塩(Na3C6H5O7.2H2O)</td><td>03-04-6132</td><td>ヒメディア、インド</td><td></td></tr></tbody></table>

td-dftガイド付き高度なe-eyeセンシング技術により、環境、生物、および食品サンプル中のfe、cr、f、およびasをオンサイトで定量できます

TD-DFT Guided Advanced E-Eye Sensing Technique for On-site Quantification of Fe, Cr, F, and As in the Environmental, Biological, and Food Samples

TD-DFTガイド付き高度なE-Eyeセンシング技術により、環境、生物、および食品サンプル中のFe、Cr、F、およびAsをオンサイトで定量できます

This paper demonstrates the step-by-step protocol of designing and developing an E-Eye-enabled multiplexed point-of-care testing (POCT) kit. We use ...

td-dft-guided-advanced-e-eye-sensing-technique-for-on-site

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この論文は、標準的な電子後方散乱回折システムを備えた走査型電子顕微鏡を用いて超微細粒状およびナノ結晶材料の微細構造を特徴づけるための詳細な方法を提供します。洗練された微細構造を提示する金属合金およびミネラルは、その可能な用途の多様性を示し、この技術を用いて分析されます。...

トランスミッション菊池回折を用いて超微細粒とナノ結晶材料のキャラクタリゼーション

X 線の強い、フェムト秒パルスによるバックミンスターフラーレン (C60) のナノ結晶における電子傷害をプローブする実験について述べる.実験は、驚いたことに、確率論的であることではなく、x 線照射...

バックミンスターフラーレンのナノ結晶のフェムト秒回折実験中長距離電子相関の測定

このペーパーは、新規金属粉末の製造に使用される方法論に重点を置いて一括ナノ多結晶金属の加工に関する陸軍研究所で継続的な努力の簡単な概要を提供します。...

米国陸軍研究所で一括ナノ多結晶金属の処理

ビームライン セットアップ ラウエ (多色放射) または回折 (単色放射) を使用して単一の結晶または粉末試料の急速な二次元 x 線蛍光と x...

・鉱物及び岩石試料の蛍光を放射光 x 線回折

このプロトコルは、シンクロトロンベースのX線吸収分光法実験のために生物学的クライオサンプルを調製するための詳細な手順を提示する。サンプル調製と凍結保存を最適化するために必要なすべてのステップを、がん細胞と植物プランクトン細胞を用いたプロトコルの例で説明します。この方法は、サンプルクライオ調製の普遍的な標準を提供します。...

高分解能X線吸収分光法を用いた極低温でのスペシエーションのための生体試料調製

この鉄の酸化還元の種分法は、毛細管電気泳動誘導結合プラズマ質量分析とサンプルスタッキングを1回の実行で短い分析と組み合わせることに基づいています。この方法は、多様な組織および生体流体サンプルにわたる鉄の酸化還元種を迅速に分析し、定量の低い制限を提供します。...

鉄レドックス種(Fe(II)、Fe(III)の定量化のためのキャピラリー電気泳動誘導結合プラズマ質量分析(CE-ICP-MS)のセットアップ

不純物の部位占有量を推定する定量的微分分析法の概要を、少数種、光元素、酸素空孔、その他の点線/平面欠陥から確実に抽出する電子ビーム揺動条件下での電子チャネリング現象を利用して提供します。...

電子チャネリング強化マイクロ分析による結晶材料における機能的ドーパント/点欠陥の定量的原子部位解析

ここでは、高分子安定剤を使用して、基底状態および過渡吸収スペクトルの散乱が著しく減少する金属有機フレームワーク(MOF)懸濁液を調製します。これらのMOF懸濁液により、プロトコルはMOFを分光的に特徴付けて解釈可能なデータを生成するためのさまざまなガイドラインを提供します。...

金属有機フレームワークの分光測定を行うための技術ガイド

学ぶTD-DFTガイド付きe-Eyeセンシング技術による環境・生物・食品サンプル中のFe、Cr、F、Asのオンサイト定量法。このポータブルデバイスは金標準法と一致する結果を示し、環境モニタリングや食品安全分野での応用可能性を示唆しています。

TD-DFTガイド付き高度なE-Eyeセンシング技術により、環境、生物、および食品サンプル中のFe、Cr、F、およびAsをオンサイトで定量できます

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