Name: 스마트폰 읽어와 디젤 혼합물의 검출을 위한 형광 종이 스트립 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-09T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 10 s
Description: 학습하세요 형광 점도 프로브와 스마트폰 분석을 활용한 디젤 불법 혼합물 검출 방법을. 이 기술은 1분 이내에 정성적 결과를 제공하며 비전문가도 장비 없이 현장에서 신속하게 시료를 분석할 수 있습니다.

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저자는 초점 영역 분석 과학을 통해 자금에 대 한 BAM을 인정 하 고 싶습니다: https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.

1. 형광 염료 (그림 1A)
<ol><li>구매 상용 4-DNS 및 4-DNS-오. 참고: 4-DNS-COOH 상용 이며 4-DNS-오가에 설명 된 대로에서 준비.</li>
	<li>2-50 mg (0.16 m m o l)을 배치 [에틸 [4-[2-(4-nitrophenyl) ethenyl] 페 닐] 아미노] 에탄올, 4-dimethylaminopyridine의 2 밀리 그램 (0.016 mmol) 및 19.2 mg (0.192 mmol) 호박 무수 물 10 ml에서의 둥근 바닥 플라스 크.</li>
	<li>아르곤 분위기에서 건조 dichloromethane 2 mL에 약을 디졸브.</li>
	<li>Triethylamine의 11.6 µ L (0.08 m m o l)을 추가 하 고 혼합물이 20 h에 대 한 반응 하자.</li>
	<li>시작 자료의 양적 변환까지 얇은 층 크로마토그래피에 의해 반응 모니터링 (Rf = 0.61) 제품 (Rf = 0.27) 표시 됩니다 (헥 산/EtOAc, 4/6 v/v)</li>
	<li>초 산 (약 10 µ L)와 2 pH에 산성화 하기 전에 혼합물에 물의 2 개 mL를 추가 합니다.</li>
	<li>두 연속 액체-액체 추출 dichloromethane 때마다의 10 mL와 함께 수행 하 여 혼합물을 추출 합니다.</li>
	<li>포화 NaCl (> 359 g L-1) 10 mL와 재회 유기 단계 한 번 씻는 다.</li>
	<li>건조 나2를 추가 하 여 유기 단계 그래서4 파우더 일부 건조 에이전트 분말을 잘 때까지 보이는 상태로 남습니다.</li>
	<li>Eluent는으로 석유 에테르: ethylacetate 1:9 플래시 실리 카 컬럼 크로마토그래피에 의해 원유 제품을 정화. 참고: 수익률 달성 원하는 제품의 49 mg (74%)를 했다.</li>
	<li>DMSO 차원 구조를 확인 하기 위해6 1정제 제품의 H NMR 분석을 수행 (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>13C NMR 분석 정화 제품의 DMSO-d6 구조 유효성 검사를 수행 (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>계산 된 값에 해당 하는 순화 된 제품의 긍정적인 전기 살포 이온화와 고 분해능 질량 분석 수행 (C22H25N2O6 [M + H]+: 413.1707) 413.1713의 m/z 비율.</li>
</ol>2입니다. 참조 염료의 합성
참고: 합성 절차의 8-(phenyl)-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-diethyl-4,4-difluoro-4 보라-3a, 4a-diaza-s-indacene Coskun 외에서 채택 되었다. 18.
<ol><li>Eluent으로 톨루엔을 실리 카에 컬럼 크로마토그래피에 의해 원유 제품을 정화. 참고: 수익률 달성 밝은 붉은 결정의 441 mg (29%) 했다.</li>
	<li>1H NMR 분석 600 MHz에서 순수한 제품의 DMSO-d6 는 구조 유효성 검사를 수행 (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 시간), 7.46-7.48 (m, 3 H) ppm).</li>
	<li>계산 된 값에 해당 하는 순화 된 제품의 긍정적인 전기 살포 이온화와 고 분해능 질량 분석 수행 (C23H28BF2N2 [M + H]+: 381.2314) 381.2267의 m/z 비율.</li>
</ol>3. 테스트 스트립 제조 방법 1.
<ol><li>참조 염료와 염료 4-DNS, 4-DNS-오 및 4-DNS-COOH 톨루엔에서의 1mm 솔루션을 준비 합니다.</li>
	<li>30 × 5 mm 필터 종이에서 셀 룰 로스 스트립을 잘라.</li>
	<li>약 50의 장소 그 스트립 (611 mg) 단계 3.1에서에서 원하는 염료 솔루션의 4.5 mL 함께 sealable 5 mL 유리병.</li>
	<li>30 rpm에서 20 분에 대 한 수직 선회와 유리병 안에 지구를 흔들.</li>
	<li>유리병에서 톨루엔 솔루션을 부 어 하 고 즉시 cyclohexane의 4 mL를 채울 과잉 염료를 씻어 30 rpm에서 1 분 동안 회전.</li>
	<li>세척 작업 단계 3.5에서 세 번 반복 합니다.</li>
	<li>실내 온도에 공기에서 10 분에 대 한 필터 종이에 얻은 테스트 스트립을 건조.</li>
</ol>4. 테스트 스트립 제조 방법 2.
<ol><li>Amination는 종이의 스트립.<ol>
<li>30 × 5 mm 필터 종이에서 셀 룰 로스 스트립을 잘라.</li>
		<li>증기 두건에서 톨루엔의 40 mL를 포함 하는 플라스 크에 그 스트립 (308 mg)의 약 20를 배치 합니다.</li>
		<li>3-aminopropyltriethoxysilane (항)의 960 µ L 플라스 크에 추가 하 고 80 ° c.에 24 h에 대 한 혼합물을 저 어</li>
		<li>플라스 크에서 스트립을 제거 하 고 에탄올의 50 mL로 철저히 씻어.</li>
		<li>2 h 50 ° c.에 대 한 스트립을 건조</li>
	</ol>
</li>
	<li>염료의 접목.<ol>
<li>연기 후드 4-DNS-COOH (13 µmol)의 5 mg 25 mL 플라스 크에 아르곤 분위기에서 건조 dichloromethane 10 mL에 녹.</li>
		<li>추가 N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC, 3.3 mg, 16 µmol)는 carboxylic 산이 15 분 동안 활성화 될 수 있도록.</li>
		<li>Triethylamine (2.2 µ L, 16 µmol) 및 18 aminated 종이 스트립 (278 mg)를 추가 합니다.</li>
		<li>추가 2 h에 대 한 혼합물을 저 어.</li>
		<li>솔루션에서 스트립을 제거 하 고 25 mL dichloromethane 및 에탄올의 25 mL로 씻어.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. 샘플 사전 치료입니다.
<ol><li>실험실 치료<ol>
<li>장소 10 mL 신선한 디젤/등유 25 mL 유리병에 조화.</li>
		<li>혼합에서 활성 숯의 10 wt %를 일시 중단 합니다.</li>
		<li>1 h, 원심 분리기 (400 x g, 10 분)와 숯불을 제거 하는 필터에 대 한 유리병을 저 어.</li>
	</ol>
</li>
	<li>현장 치료<ol>
<li>구매 원형 활성화 탄소 47 m m 직경의 필터를 로드합니다.</li>
		<li>장소에 47 m m 스테인리스 인라인 필터 홀더 필터의 4.</li>
		<li>표준 10 mL 주사기; 필터를 통해 신선한 디젤/등유 혼합의 플러시 5 mL 다 환 방향족 탄화수소 무료 솔루션의 약 2 mL 얻은 했다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. 스마트폰 리더 구현
참고: 안 드 로이드 기반 스마트폰 가운데 전면 카메라 스마트폰 측정 시스템의 핵심으로 사용 되었다. 모든 필요한 광학 요소와 3D 인쇄 액세서리가이 장치에 대 한 주문 했다. 그러나, 다른 스마트폰 카메라 CMOS (상보성 금속 산화물 반도체)와 함께 사용할 수 있습니다. 19 , 20
<ol><li>460에 표준 5 m m 에폭시 LED를 구입, 100 Ω 저항 및는 USB에--이동 (OTG) ON/OFF 스위치와 마이크로 USB 포트와 케이블.</li>
	<li>+ 5 V 전원 빨간 와이어를 분리 하는 OTG 측의 반대에 USB 케이블을 잘라 (최대 300 mA)와 검은색 와이어 땅에 해당.</li>
	<li>USB 케이블의 검은색 와이어 고 스위치의 뒷면에 100 Ω 저항을 납땜. 에 LED 양극 솔더는 + 5V 빨간 철사와 지상에 LED 음극 블랙 와이어.</li>
	<li>기관총을 구매 하 고 LED 및 카메라에 대 한 두 개의 필터, 일반적으로 짧은 여기 채널 (LED)에 대 한 필터를 통과 하 고 밴드 방출 컬렉션 (카메라)에 대 한 필터를 통과.</li>
	<li>3D 인쇄 스마트폰에 맞는 검은 챔버 (20 x 30 x 40 mm)21 의 그림 2에 설명 된 대로 구성 된 다른 광학 부품을 통합 하는 스마트폰 케이스.</li>
	<li>3D 인쇄는 스트립 홀더를 참조 및 테스트 스트립을 그림 2 에 설명 된 대로.</li>
	<li>60 °의 각도에서 종이 스트립 조명 LED, 디퓨저와 필터를 배치 하 여 여기 채널을 구현 합니다.</li>
	<li>스마트폰 CMOS 카메라 앞에 필터를 배치 하 여 읽기 채널을 구현 합니다.</li>
	<li>측정을 시작 하는 스트립을 포함 테스트 스트립 홀더를 삽입 합니다.</li>
</ol>7. 샘플 분석 스마트폰 기반 검출기를 사용 하 여
참고: 분석 마지막으로 화면에 저질 수준 표시는 안 드 로이드 자바 app(lication)를 실행 하 여 실행 되었다. 애플 리 케이 션, 없이 사진 촬영, 컴퓨터에 수출 고 표준 이미지 분석 소프트웨어로 분석.
<ol><li>소프트웨어 창의 오른쪽 위 모서리에 있는 메뉴 버튼을 클릭 하 여 소프트웨어 메모리에서 적절 한 교정 파일, 여기 디젤/등유를 선택 합니다.</li>
	<li>핀셋으로 테스트 스트립을 눌러 몇 초에 대 한 디젤 샘플으로 테스트 스트립 찍어.</li>
	<li>건조 용 종이 가진 간단한 아 티 하 여 초과 연료를 제거 합니다.</li>
	<li>참조 스트립 외 스트립 홀더 내부 테스트 스트립을 놓고 스마트폰 케이스에 홀더를 소개 합니다. 참고: 스트립 형광의 이미지는 스마트폰 화면에 즉시 표시 됩니다 다음 이다.</li>
	<li>테스트의 형광 강도 기록 하 고 스트립을 참조를 촬영 하는 단추를 누릅니다. 참고: 혼합물의 정도 즉시 내부 알고리즘에 의해 계산 및 화면에 표시.</li>
</ol>

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</ol>

저자는 공개 없다.

형광 프로브, 디젤 및 등유와 그것의 다른 혼합에 대 한 측정의 범위에서 점도 분자 회전자 염료에 따라 디젤 연료 혼합물의 검출에 대 한 간단 하 고 효율적인 테스트 스트립을 얻기 위해 사용 되었다. 4-DNS 550의 방출 강도 점도 등유의 비율 증가 하는 경우에 감소와 함께 다양 한 디젤/등유 혼합 상호에 nm. 24 ° C의 온도에서 최대 100%까지 관찰 되었다 최대 55%의 비선형 형광 냉각 등유, 1.70%의 낮은 표준 편차와는 혼합물의 신뢰할 수 있는 정량화에 대 한 허용과 저질.
그러나, 4-DNS 필터 종이 스트립에의 간단한 흡착 이끌어 냈다 소수 때문에 액상 시료에 담근 때 염료의 차입 및 소수 성 염료와 소수 성 용 매 간의 π-π 상호작용. 다행히, 수 산 기 (OH) 4-DNS-에서 또는 carboxyl 그룹 (4-DNS-COOH)의 도입이 해로운 행동을 피할 고 수소 결합을 통해 셀 루 로스 섬유에서이 극 지 파생 상품의 입체 정박. 다른 접근 방법으로 ...

연료 혼합물은 단순히 에너지 원으로 연료의 거 대 한 관련성 때문에 세계의 많은 다른 부분에 심각한 문제 이다. Adulterated 연료에 엔진을 실행 그들의 성능 감소, 이전 엔진 실패에 이르게 고 환경 오염1을 수반 한다. 일반적으로 유황2,3의 더 높은 금액을 포함 하x 배출 디젤 등유와 adulterated 경우 발생 증가. 문제가 수십 년 동안, 비록 지속 가능한 연료 관리의 출발지에서 같은 범죄 행위를 폭로 하는 연료 혼합물에 대 한 간단 하 고 신뢰할 수 있는 테스트4부족 주로 때문에 여전히 드문입니다. 지난 수십 년간에서 실험실 기반 미네랄 오일 분석에서 실질적 진보에도 불구 하 고5,,67, 접근 현장 측정은 여전히 부족. 실험실 외부 사용을 위한 다양 한 방법은 최근에 고안 되었습니다, 섬유 광학8, field-effect 트랜지스터9 또는 메카노 크롬 자료10를 사용 하 여. 비록 그들은 강력 하 고, 기존의 방법의 단점 중 일부를 극복 사용자 친화적이 고 휴대용 메서드는 여전히 부족 한 크게. 분자로 터에 따라 형광 점도 프로브는 한 흥미로운 대체11,12, 미네랄 오일 체인 길이 cyclicity, 되 고 자주 다른 탄화수소의 중대 한 다양성의 구성 되어 있기 때문에 다른 점도에 반영. 연료 없이 특정 리드 화합물 추적기로 복잡 한 혼합물 이기 때문에, 점성 또는 극성 같은 거시적인 속성의 변화 측정 매우 유망한 보인다. 후자는 형광 양자 수율에 따라 달라 집니다 환경 점도 형광 분자로 터에 의해 해결할 수 있습니다. Photoexcitation, 후 비활성화는 일반적으로의 인구는 주변 microenvironment13의 점성에 의해 결정 됩니다 트위스트 intramolecular 충전 전송 (TICT) 상태를 포함 한다. 고 점도 용 매 분자 회전자 밝은 방출 수 반하는 TICT 상태를 채택 하는 것을 방해. 저 점도 용 매, 회전자 훨씬 더 가속 비 복사 감퇴 및 따라서 담금질된 형광 TICT 상태를 액세스할 수 있습니다. 디젤, 1.3-2.4, 1.9 4.1, 2.0-4.5의 각각 점도와 27 ° C에서 1.64 m m2∙s-1 또는 5.5 24.0 m m2∙s -1 학년 1d, 2D, EN 950 40 ° C에서의 점도와 등유, 추가 그리고 4 D14,,1516, 혼합물의 운동학 점성을 감소 시킨다 분자 회전자 프로브의 형광의 비례 냉각에 잠재적으로 리드. 4-dimethylamino-4-nitrostilbenes (4-DNS)의 가족 같았다 0.74 70.6의 동 점도 범위 그들의 강한 형광 변화 때문에 우리에 게 가장 유망한 m m2∙s -1. 이 범위는 등유와 디젤의 알려진된 값과 잘 일치합니다.
우리는 그러므로 4DNS, 2-의 능력을 탐험 [에틸 [4-[2-(4-nitrophenyl) ethenyl] 페 닐] 아미노] 에탄올 (4DNSOH) 및 (E)-4-(2-(ethyl(4-(4-nitrostyryl)phenyl)amino)ethoxy)-4-oxobutanoic 산 (4DNSCOOH)의 점도 나타내는 intramolecular 회전 및 등유와 디젤 혼합물에 대 한 신속한 테스트를 마지막으로 양보에 따라 그들의 형광을 통해의 디젤 등유 혼합물 일회용 테스트는 사용 하기 쉬운, 정확, 신뢰성, 비용 효율적이 고 치수 작은. 단단한 지원으로 필터 종이에 프로브의 흡착은 조사 하 고 분석 포함된 스마트폰 기반 형광 판독기 달성 되었다. 오늘, 편 사용 가능한 스마트폰은 높은-품질 카메라, 형광 색 등 광학 변경의 검색을 간단, 렌더링 및 강력한 현장 분석에 대 한 방향과 성패를 갖추고 있습니다. 여기는 스마트폰으로 종이 스트립에 흡착 형광 프로브의 방출의 측정 신뢰할 수 있는 방식으로17에 연소 연료에 사기 탐지에 사용할 수 있습니다 설명 합니다.

<table><tbody><tr><td>4-dimethylamino-4-nitrostilbene (CAS 번호: 2844-15-7)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>39255</td><td>4-DNS 염료</td></tr><tr><td>2-[에틸[4-[2-(4-니트로페닐)에테닐]페닐]아미노]에탄올 (CAS 번호: 122258-56-4)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>518565</td><td>4-DNS-OH 염료</td></tr><tr><td>Whatman&nbsp; 품질 필터 용지, 등급 1</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z274852</td><td>테스트 스트립은</td></tr><tr><td>Whatman을 지원합니다&nbsp; 응용 프로그램 특정 필터, 활성탄 로드 종이, 등급 72</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>WHA1872047</td><td>연료 전처리 필터</td></tr><tr><td>Pall 재사용 가능한 인라인 필터 홀더 스테인리스 스틸, 직경 47&nbsp; mm</td><td>시그마-알드리치</td><td>Z268453&nbsp;</td><td>홀더 전처리 필터</td></tr><tr><td>(3-아미노프로필)트리에톡시실란</td><td>, 시그마-알드리치</td>, <td>919-30-2</td>, <td>APTES</td></tr>, <tr><td>4-(디메틸아미노)피리딘</td>, <td>시그마-알드리치</td>, <td>1122-58-3</td><td>DMAP</td></tr>, <tr><td>숙신산 무수물</td><td>, 시그마-알드리치,</td><td>108-30-5</td><td></td></tr>, <tr><td>트리에틸아민</td>, <td>시그마-알드리치</td><td>, 121-44-8</td>, <td>Et3N</td></tr><tr><td>N,N'-디사이클로헥실카르보디이미드&nbsp;</td><td>시그마 - Aldrich</td><td>538-75-0</td><td>DCC</td></tr><tr><td>스튜어트 튜브 회전 장치</td><td>콜 - 파머</td><td>SB3</td><td>회전 장치</td></tr><tr><td>FreeCAD</td><td>freecadweb.org</td><td></td> <td>- 프리웨어 - 3D 디자인</td></tr><tr><td>Ultimaker 큐라</td><td>Ultimaker</td> <td>-</td> <td>프리웨어 - 3D 인쇄</td></tr><tr><td>안드로이드 스튜디오</td><td>구글</td><td></td> <td>- 프리웨어 - 앱 프로그래밍</td></tr><tr><td>Renkforce SuperSoft OTG - 미러 마이크로 USB 케이블 0,15 m</td><td>Conrad.de</td><td>1359890&nbsp;- 62</td><td>스마트 폰 설정 전자 부품</td></tr><tr><td>블랙 코드 스위치 1 x 끄기 / 켜기</td><td>Conrad.de</td><td>1371835&nbsp;- 62</td><td>스마트 폰 설정 전자 부품</td></tr><tr><td>탄소 필름 저항기 100 & 오메가;</td><td>Conrad.de</td><td>1417639&nbsp;- 62</td><td>스마트폰 설정 전자 부품</td></tr><tr><td>492nm 차단 가장자리 BrightLine&nbsp; 단거리 통과 필터</td><td>Semrock</td><td>FF01-492/SP-25</td><td>필터 여기</td></tr><tr><td>550/49&nbsp; nm BrightLine 단일 대역 대역 통과 필터</td><td>Semrock</td><td>FF01-550/49-25</td><td>필터 방출</td></tr> <tr><td>및 오슬래시; 1/2" 비장착 N-BK7 그라운드 글라스 디퓨저, 220 Grit</td><td>Thorlabs</td><td>DG05-220</td><td>디퓨저 여기</td></tr><tr><td>LED 465 nm, 9 cd, 20 mA, &plusmn; 15°C, 5mm 투명 에폭시</td><td>Roithner</td><td>RLS-B465</td><td>LED 여기</td></tr></tbody></table>

스마트폰 읽어와 디젤 혼합물의 검출을 위한 형광 종이 스트립

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

4-dimethylamino-4-nitrostilbene (4-DNS)의 3 개의 형광 분자 회전자는 점도 디젤/등유 혼합에 등유, adulterate 연료 넓은 확산 활동의 콘텐츠를 나타내는 조사로 그들의 잠재적인 사용을 위해 조사 되었다. 낮은 점도와 용 매, 염료는 빠르게 효율적으로 냉각 하는 형광 소위 트위스트 intramolecular 충전 전송 상태를 통해 비활성화 합니다. 디젤/등유 혼합 측정 형광 감소와 디젤/등유 혼합에 보다 적게 점성 등유의 분수의 증가 사이 좋은 선형 상관 관계를 밝혔다. 동원 정지는 hydroxy 파생 4-DNS-오의 셀 루 로스 종이에 나왔고 테스트 스트립 형광 표시기의 동작을 유지 하는. 스마트폰 기반 리더와 제어 애플 리 케이 션 간단한 필드 테스트를 만들 수 있는 스트립의 조합입니다. 메서드를 사용 하면 안정적으로 디젤 혼합물에 대 한 현재 표준 방법을 능가 하는 100 %7에서 디젤에 석유의 존재를 감지할 수 있습니다.

기증자와 대체 stilbene 핵심 요소를 포함 하는 2 개의 상업적인 염료 4-DNS 및 4-DNS-오와 합성된 염료 4-DNS-COOH의 3 개의 구조 (-NR2)와 수락자 (-없음2) 양 끝, 중앙 더블 그룹 채권 구성 이른바 '분자 터'의 경첩 (그림 1A). 구조 4-DNS, 포함 4-DNS-오 및 carboxylic 산 기능 4-DNS-COOH (그림 1A)에 대 한 종료 하는 에스테 르 링커 알코올 moiety 두 약간 긴 그룹에 대 한 짧은 알 킬 그룹으로 아미노 그룹 대체 패턴에 차이가 있습니다.
비록 3 염료 솔루션에서 비슷한 형광 특성을 보여, 펄프 (종이)에 흡착 다른 행동을 유도 한다. 때 아미노...

여기, 우리는 스마트폰 기반 분석 시스템 함께 형광 점도 프로브 코팅 테스트 스트립을 사용 하는 등유와 디젤의 혼합물을 감지 하는 프로토콜을 제시.

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

형광 점도 프로브와 스마트 폰 판독을 결합한 이러한 딥스틱 어약의 전반적인 목표는 등유로 의 디젤 변속을 감지하고 이러한 사기를 감지하고 경제적 손상을 피하는 것입니다. 이 방법은 자원 제한 국가의 사용자가 WHO 보증 요구에 따라 신속한 테스트를 수행하는 데 도움이 될 수 있으며,이 기술의 주요 장점은 1 분 이내에 질적 측정 결과를 제공하고 특정 장비 요구 사항없이 훈련되지 않은 인력에 의해 수행 될 수 있다는 것입니다. 이 방법은 연료 변속 을 감지하기위한 새로운 도구를 제공하지만 폭발 성 감지 또는 물 분석과 같은 다른 현장 측정 응용 분야에도 사용할 수 있습니다.텍스트 프로토콜에 설명된 대로 톨루엔에서 레퍼런스 염료 및 염료 4-DNS, 4-DNS-OH 및 4-DNS-COOH의 1밀리머 솔루션을 톨루엔으로 준비한다. 필터 용지에서 30 x 5 밀리미터의 셀룰로오스 스트립을 잘라냅니다. 원하는 염료 용액의 4.5 밀리리터와 함께 밀봉 가능한 5 밀리리터 바이알에 스트립 의 약 50개를 배치합니다.30 rpm에서 20 분 동안 수직 회전기로 유리병 내부의 스트립을 흔들어. 그런 다음 유리병에서 톨루엔 용액을 붓습니다. 즉시 4 밀리리터의 사이클로헥산을 채우고 30 rpm에서 1 분 동안 회전하여 과도한 염료를 씻어 냅니다.이 세탁 작업을 세 번 반복하십시오. 세척 후, 텍스트 프로토콜에 설명된 바와 같이 샘플 전처리를 수행하기 전에 실온에서 10 분 동안 필터 용지에 얻은 테스트 스트립을 건조. 460나노미터의 표준 5mm 에폭시 LED, 100옴 저항기, 온-오프 스위치와 마이크로 USB 포트가 있는 USB 온-더-이동 케이블을 구입하십시오.이동 중 면 의 반대쪽에 있는 USB 케이블을 잘라서 양수 5볼트와 지면에 대응하는 검은 와이어에 전원을 공급하는 빨간색 와이어를 분리합니다. 이제 USB 케이블의 검은 색 와이어를 자르고 스위치 뒷면에 있는 100-ohm 저항기를 납땜합니다. LED 양극을 양수 5볼트 레드 와이어와 LED 음극으로 납땜하여 지상 검정선으로 연결합니다.LED와 카메라에 디퓨저와 두 개의 필터를 구입, 일반적으로 여기 채널에 대한 짧은 패스 필터와 방출 수집을위한 밴드 패스 필터. 3D는 스마트폰에 맞는 스마트폰 케이스를 인쇄하고 텍스트 프로토콜에 설명된 바와 같이 검은색 챔버로 구성된 다양한 광학 부품을 통합한다. 또한, 3D는 스트립 홀더를 인쇄하여 참조 및 테스트 스트립을 보유합니다.LED, 디퓨저 및 필터를 배치하여 용지 스트립을 60도 각도로 비추는 등 흥분 채널을 구현합니다. 스마트폰 CMOS 카메라 앞에 필터를 배치하여 판독 채널을 구현합니다. 소프트웨어 창의 오른쪽 상단 모서리에 있는 메뉴 버튼을 클릭하여 소프트웨어 메모리에서 적절한 교정 파일을 선택합니다.테스트 스트립을 핀셋으로 잡고 몇 초 동안 디젤 샘플에 찍어 넣습니다. 건조 용지로 패딩하여 과도한 연료를 제거합니다. 스트립 홀더 내부에 테스트 스트립을 참조 스트립 옆에 놓고 홀더를 스마트폰 케이스에 소개합니다.스트립의 형광 이미지가 즉시 스마트 폰의 화면에 표시됩니다. 촬영 버튼을 눌러 테스트 및 참조 스트립의 형광 강도를 기록합니다. 불순의 정도는 즉시 내부 알고리즘에 의해 계산되고 화면에 표시됩니다.점도 프로브로서 형광 분자 로터로 코딩된 테스트 스트립을 얻기 위해 종이에 3가지 유형의 염료가 코딩되었습니다. 한 후보, 4-DNS-OH, 등유와 디젤 변속을 검출하기위한 가장 적합한 프로브 것으로 밝혀졌다. 스트립의 형광은 스트립을 3D 프릭 케이스에 삽입 한 후 스마트 폰 카메라로 결정되었습니다.이 케이스는 스트립 홀더와 스마트폰 USB 포트, 필터 및 디퓨저에서 직접 구동되는 LED와 같은 필요한 모든 광학 요소를 통합했습니다. 분석 절차는 몇 단계만 으로 가능한 한 간단하게 유지되었으며, 스트립을 홀더에 배치하고, LED를 시작하고, 케이스에 홀더를 배치한 다음 측정 및 분석이 뒤따랐습니다. 분석 소프트웨어는 스트립에 해당하는 미리 정의된 공간 영역에서 픽셀의 모든 RGB 값을 평균화하고 형광 강도로 변환했습니다.이 기술을 마스터하면 1~2분 이내에 이 기술을 수행할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 연료 간이 성변에 대한 비용 효율적이고 정확하며 신속한 방법이 어떻게 작동하는지 잘 이해해야 합니다. 예를 들어, 훈련받지 않은 기관 직원이나 소비자가 사기를 발견해야 하는 경우 흥미로운 법의학 솔루션이기도 합니다.이 절차를 시도하는 동안 스트립에서 특별히 상호 작용할 수 있으므로 다양한 등급의 디젤 샘플과 함께 작업할 때 적절한 교정 파일을 특별히 선택하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 GC-FID와 같은 다른 참조 또는 실험실 방법을 수행하여 스크리닝 캠페인 중에 현장에서 관찰된 긍정적인 결과를 검증할 수 있습니다. 따라서 이 기술은 다른 연구자들이 형광 딥스틱 에세이와 임베디드 스마트폰 판독 시스템을 결합하여 물 또는 기타 법의학 응용 분야의 오염 물질과 같은 현장 탐지를 위한 귀중한 도구를 제공할 수 있는 길을 열어줄 수 있습니다.스마트폰 CMOS alt-detector와 함께 작업하려면 대부분의 장치에 존재하는 외부 전체 의 식도 알고리즘에 관한 몇 가지 예방 조치가 필요합니다. 시험 스트립 외에 기준 스트립의 형광을 측정하면 이러한 편차를 교정할 수 있습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Environment

환경

그들은 kHz에서 속도 저렴 picoliter, 자기들에게만 혈관을 생성할 수 있기 때문에 비말 기반 microfluidic 플랫폼은 높은 처리량 실험을위한 유망한 후보자 있습니다. 빠르고, 민감하고 고해상도 형광 spectroscopic 방법과의 통합을 통해 이러한 시스템 내에서 발생하는 정보의 다량은 효율적으로 추출 무력화하고 이용하실 수 있습니다.

microfluidic 비말 플랫폼 형광 검출 방법

우리는 컴팩트하고 비용 효율적인 광학 유체 첨부 파일을 사용하여 휴대 전화의 형광 현미경 및 이미징 유동 세포 계측법 도구의 통합에 우리의 최근 결과를 검토합니다. 이 휴대 전화 기반 마이크로 분석 장치는 다음과 같은 자원 제한 설정에서 예를 들어, 물 시료의 높은 처리량 검사를위한뿐만 아니라 다양한 세포 계수 작업을 수행하는 등 cytometric 분석을 위해 유용 할 수 있습니다.

휴대 전화에 폭 넓은 분야 형광 현미경과 형광 이미징 유동 세포 계측법

에 따라 상호 복합 십자형 형광 1,4 - distyryl -2,5 - 비스 (arylethynyl) 벤젠 benzobisoxazole 핵은 질적으로 다양 루이스 산성 루이스 기본적인 분석을 식별하는 데 사용할 수 있습니다. 이 방법은 분석 첨가시 관찰되는 cruciforms 방출 색상의 차이에 의존한다. 구조적으로 밀접한 관련이 종은 서로 구별 할 수 있습니다.

카르 복실 산, 붕소 산, 그리고 아민의 정성 식별 십자형 형광체를 사용하여

많은 양의 농업용수에서 식품 매개 병원체의 통합 농도, 농축 및 종말점 비색 검출과 관련된 프로토콜이 여기에 제시되어 있습니다.  물은 선택적 또는 비선택성 매체로 농축된 MMS(Modified Moore Swabs)를 통해 여과되며, 검출은 박테리아 표시 비색 기판이 내장된 종이 기반 분석 장치(μPAD)를 사용하여 수행됩니다.

색도계 탐지의 종이 기반의<em&gt; 대장균</em&gt;<em&gt; 살모넬라</em&gt; SPP., 그리고<em&gt; 리스테리아</em&gt; 농업 다량의 물에서

연구 패터닝 종이 유체 플랫폼 이리듐 산화물 환원 그래 핀 산화물의 성장 (IRO이 -RGO) 나노 하이브리드 녹색 전기 화학적 합성을 통해 불규칙하고 거친 스크린 인쇄 탄소 기판 상에 박막 및 pH 센서 등의 구현을 보여 .

일회용 전기 종이 마이크로 유체의 pH 센서와 같은 이리듐 산화물 환원 그래 핀 산화물 나노 하이브리드 박막 수정 스크린 인쇄 전극

액적 미세유체역학에서 다색 형광 검출은 일반적으로 부피가 크고 복잡한 에피 형광 현미경 기반 검출 시스템을 포함합니다. 여기에서는 단일 광검출기에서 수집한 다색 데이터를 시간적으로 인코딩하기 위해 광섬유 어레이를 사용하는 소형 모듈식 다색 검출 체계에 대해 설명합니다.

물방울 미세 유체에 대한 여러 가지 빛깔의 형광 검출 광학 섬유를 사용하여

Dipstick 소변 은 건강의 개인의 상태를 평가하는 빠르고 저렴한 방법입니다. 우리는 기존의 딥 앤 와이프 프로토콜과 관련된 오류의 주요 소스를 제거하고 집에서 평신도 사용자가 수행 할 만큼 간단 정확한, 저렴한 디프스틱 소변을 수행하는 방법을 제시한다.

홈 테스트를 위한 저비용 볼륨 제어 디프스틱 소변기

긴급한 뎅기열 진단 요구 사항을 해결하기 위해 임상 혈청/혈액 샘플에서 뎅기열 NS1 항원 농도를 정량화하기 위한 스마트폰 앱 통합 뎅기열 NS1 종이 기반 분석 장치(DEN-NS1-PAD)를 소개합니다. 이 혁신은 자원이 제한된 환경에서도 다양한 의료 환경에서 임상적 의사 결정을 지원함으로써 뎅기열 관리를 향상시킵니다.

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이 프로토콜은 종양 관련 단백질 분해 효소 활성의 생체 외 분석을 통해 현장 암 진단을 가능하게 하는 CRISPR-Cas 매개 다중 분석물 합성 소변 바이오마커 검사에 대해 설명합니다.

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스마트폰 읽어와 디젤 혼합물의 검출을 위한 형광 종이 스트립

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