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近期，中科院合肥研究院固體所能源材料與器件制造研究部研究團隊利用比率熒光納米傳感器研發(fā)出一種可快速定量檢測環(huán)境和食品中草甘膦的可視化傳感平臺。研究成果發(fā)表于環(huán)境類頂級期刊Journal of Hazardous Materials上。

草甘膦對多年生根雜草非常有效，除草效果好、毒性低、價格便宜，且在土壤中易分解、環(huán)境友好，是全球農業(yè)生產中使用最為普遍、使用量最大的一種廣譜除草劑，在有機磷農藥中占有重要位置。草甘膦至今已經應用40多年，雖然毒性較低，但是由于使用廣泛且，農產品中草甘膦殘留量超標問題也需要更加重視。

目前食品中草甘膦的檢測最常用的是液相色譜法和液相色譜-質譜聯用法，另外，氣相色譜-質譜法、毛細管電泳法、酶聯免疫分析法等也可以用于草甘膦檢測。但這些檢測方法通常存在操作復雜、檢測時間長等問題。針對這種情況，研究團隊基于比率熒光納米傳感器開發(fā)了一種新型且無酶的便攜式傳感平臺。

比率式熒光傳感通過在同一傳感基質中摻雜兩種或兩種以上對分析物具有不同響應的發(fā)光體，根據不同的光發(fā)射信號比值構建起來的光化學傳感體系，近年來受到廣泛關注。比率熒光納米傳感器在農藥殘留檢測中已有研究，如檢測果蔬中的苯并咪唑類農藥殘留等。

研究團隊構建的傳感器由設計制備的藍色碳點(CDs)和金納米團簇(Au NCs)構成，當草甘膦與碳點反應時，聚集誘導猝滅(ACQ)導致碳點的藍色熒光快速猝滅，而金納米團簇的橙色熒光保持不變。由于該傳感器不依賴于酶，僅通過熒光色度變化，所以在極短時間(2秒)內即可實現對草甘膦的快速可視化響應及讀數檢測，檢測限（LOD）低至4.19 nM，遠低于國家標準。

為識別熒光信號，研究團隊還結合3D打印技術及智能手機顏色識別器，開發(fā)了便攜式熒光檢測平臺，可以在現場實時對草甘膦進行快速可視化定量監(jiān)測。

編輯點評：農藥殘留是影響食品安全的主要問題之一，很多農產品保鮮期較短，需要盡快進入市場，因此現場、實時的農殘檢測對于控制農藥殘留問題非常重要。近年來，隨著納米材料的發(fā)展，與熒光法、比色法、電化學法等檢測方法結合的納米傳感器嶄露頭角，不僅有著非常好的檢測特異性和靈敏度，還能實現現場快速檢測，在農藥殘留檢測領域應用前景良好。研究團隊構建的可視化傳感平臺就是納米傳感器應用于農藥殘留檢測的又一體現。

(資料來源：中科院合肥物質科學研究院)

關鍵詞： 農藥殘留 快速可視化 熒光檢測