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Sensing of perfluorinated compounds using a functionalized tricolor upconversion nanoparticle based fluorescence sensor array
Environmental Science: Nano ( IF 7.3 ) Pub Date : 2020-08-12 , DOI: 10.1039/d0en00554a Mingyuan Yin 1, 2, 3, 4, 5 , Lihua Che 1, 2, 3, 4, 5 , Shizheng Jiang 1, 2, 3, 4, 5 , Qiliang Deng 1, 2, 3, 4, 5 , Shuo Wang 1, 2, 3, 4, 5
Environmental Science: Nano ( IF 7.3 ) Pub Date : 2020-08-12 , DOI: 10.1039/d0en00554a Mingyuan Yin 1, 2, 3, 4, 5 , Lihua Che 1, 2, 3, 4, 5 , Shizheng Jiang 1, 2, 3, 4, 5 , Qiliang Deng 1, 2, 3, 4, 5 , Shuo Wang 1, 2, 3, 4, 5
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Detection and identification of perfluorinated compounds (PFCPs) plays a crucial role in environmental monitoring, food safety and public health. Fluorescence sensor arrays with multiple cross-reactive receptors can offer a highly effective approach for the purpose. Herein, we constructed an upconversion fluorescence sensor array based on perfluorooctyltriethoxysilane functionalized lanthanide-doped tricolor nanoparticles. The significant signal difference of probes toward targets endows such a sensor array an excellent discrimination property. The clustering map and dendrogram for identifying seven species of PFCPs (including perfluorooctanesulfonate potassium, perfluorodecanoic acid, perfluorononanoic acid, perfluorooctanoic acid, perfluoroheptanoic acid, perfluorohexanesulfonic acid potassium, and perfluorohexanoic acid) were obtained by linear discriminant analysis (LDA) and hierarchical clustering analysis (HCA), respectively. The resulting fluorescence sensor array displayed sensitive response to targets even at a low level (40 nM). Blends of PFCPs could be identified accurately. Furthermore, PFCPs in real samples (tap water, surface seawater, river water and food packaging) have been effectively discriminated with 92.9% accuracy. The developed upconversion fluorescence sensor array provides a powerful tool for high-throughput identification of PFCPs in food and environmental samples, which overcomes the time-consuming complex analysis and heavy dependence of specific recognition elements.
中文翻译:
使用功能化的基于三色上转换纳米粒子的荧光传感器阵列检测全氟化合物
全氟化合物(PFCP)的检测和鉴定在环境监测,食品安全和公共卫生中起着至关重要的作用。具有多个交叉反应受体的荧光传感器阵列可为此目的提供一种高效的方法。在这里,我们构建了基于全氟辛基三乙氧基硅烷官能化镧系元素掺杂的三色纳米粒子的上转换荧光传感器阵列。探针朝向目标的明显信号差异赋予了这种传感器阵列出色的辨别性能。用于识别七种PFCP的聚类图和树状图(包括全氟辛烷磺酸钾,全氟癸酸,全氟壬酸,全氟辛酸,全氟庚酸,全氟己烷磺酸钾,和全氟己酸)分别通过线性判别分析(LDA)和层次聚类分析(HCA)获得。所得的荧光传感器阵列即使在低水平(40 nM)时也显示出对靶标的敏感反应。PFCP的混合物可以准确识别。此外,真实样品(自来水,地表海水,河水和食品包装)中的PFCP已被有效区分,准确度为92.9%。先进的上转换荧光传感器阵列为食品和环境样品中PFCP的高通量鉴定提供了强大的工具,从而克服了耗时的复杂分析和对特定识别元素的严重依赖性。所得的荧光传感器阵列即使在低水平(40 nM)时也显示出对靶标的敏感反应。PFCP的混合物可以准确识别。此外,真实样品(自来水,地表海水,河水和食品包装)中的PFCP已被有效区分,准确度为92.9%。先进的上转换荧光传感器阵列为食品和环境样品中PFCP的高通量鉴定提供了强大的工具,从而克服了耗时的复杂分析和对特定识别元素的严重依赖性。所得的荧光传感器阵列即使在低水平(40 nM)时也显示出对靶标的敏感反应。PFCP的混合物可以准确识别。此外,真实样品(自来水,地表海水,河水和食品包装)中的PFCP已被有效区分,准确度为92.9%。先进的上转换荧光传感器阵列为食品和环境样品中PFCP的高通量鉴定提供了强大的工具,从而克服了耗时的复杂分析和对特定识别元素的严重依赖性。
更新日期:2020-10-17
中文翻译:
使用功能化的基于三色上转换纳米粒子的荧光传感器阵列检测全氟化合物
全氟化合物(PFCP)的检测和鉴定在环境监测,食品安全和公共卫生中起着至关重要的作用。具有多个交叉反应受体的荧光传感器阵列可为此目的提供一种高效的方法。在这里,我们构建了基于全氟辛基三乙氧基硅烷官能化镧系元素掺杂的三色纳米粒子的上转换荧光传感器阵列。探针朝向目标的明显信号差异赋予了这种传感器阵列出色的辨别性能。用于识别七种PFCP的聚类图和树状图(包括全氟辛烷磺酸钾,全氟癸酸,全氟壬酸,全氟辛酸,全氟庚酸,全氟己烷磺酸钾,和全氟己酸)分别通过线性判别分析(LDA)和层次聚类分析(HCA)获得。所得的荧光传感器阵列即使在低水平(40 nM)时也显示出对靶标的敏感反应。PFCP的混合物可以准确识别。此外,真实样品(自来水,地表海水,河水和食品包装)中的PFCP已被有效区分,准确度为92.9%。先进的上转换荧光传感器阵列为食品和环境样品中PFCP的高通量鉴定提供了强大的工具,从而克服了耗时的复杂分析和对特定识别元素的严重依赖性。所得的荧光传感器阵列即使在低水平(40 nM)时也显示出对靶标的敏感反应。PFCP的混合物可以准确识别。此外,真实样品(自来水,地表海水,河水和食品包装)中的PFCP已被有效区分,准确度为92.9%。先进的上转换荧光传感器阵列为食品和环境样品中PFCP的高通量鉴定提供了强大的工具,从而克服了耗时的复杂分析和对特定识别元素的严重依赖性。所得的荧光传感器阵列即使在低水平(40 nM)时也显示出对靶标的敏感反应。PFCP的混合物可以准确识别。此外,真实样品(自来水,地表海水,河水和食品包装)中的PFCP已被有效区分,准确度为92.9%。先进的上转换荧光传感器阵列为食品和环境样品中PFCP的高通量鉴定提供了强大的工具,从而克服了耗时的复杂分析和对特定识别元素的严重依赖性。