Biosensors and Bioelectronics: 基于染料嵌入式MOF的比值荧光纸传感器用于精氨酸检测

比率型荧光传感器由于其内置的自校准特性，可以降低与分析无关因素的干扰，在定性和定量分析过程中表现出更高的灵敏度和更明显的视觉检测。东北大学池杰课题组通过将rhodamine B原位封装到UiO-66-NH2 MOFs (UiO-66-NH2@RhB)中，构建了一种基于荧光/比色双模态法的比值荧光探针，用于精氨酸的测定。制备的探针在单一激发波长下具有双发射特性。精氨酸显著提高了UiO-66-NH2的荧光强度，而rhodamine B的发射峰强度保持稳定，具有固定参考的单信号响应。通过对人血清中精氨酸的定量检测，成功验证了该传感器的实用性。更重要的是，利用羧甲基纤维素改性滤纸设计了用于精氨酸检测的纸基传感器。在紫外光的照射下，纸基传感器会产生明显的颜色变化，从浅粉色到蓝紫色。他们的研究为精氨酸的现场检测提供了一种简便、高效的方法。

图 1  UiO-66-NH2@RhB的合成过程示意图。

图 2 (a) UiO-66-NH2、RhB和UiO-66-NH2@RhB在水溶液中的发射光谱。(b) UiO-66- NH2、RhB和UiO-66- NH2@RhB的紫外-可见吸收光谱。插图显示UiO-66-NH2@RhB的紫外-可见吸收光谱部分扩大。

图3(a)纸质传感器制备原理示意图。(b)在365 nm紫外光(空白-2.0 mM)照射下，加入不同浓度的精氨酸，得到UiO-66-NH2纸传感器图像。(c)在UiO-66-NH2@RhB-paper传感器图像中加入不同浓度的精氨酸(空白-2.0 mM)。(d)精氨酸浓度与UiO-66-NH2纸传感器蓝值的线性关系。(e) UiO-66-NH2@RhB-paper传感器的蓝色值与不同精氨酸浓度之间的线性关系。

总之，他们的研究通过原位将RhB封装到Zr-MOFs中构建比值型荧光探针，实现了荧光/比色双模式法检测精氨酸。在分析物存在的情况下，UiO-66-NH2的荧光强度增加，而RhB的荧光保持不变，形成一个"打开"比率荧光传感器。另外，传感探针UiO-66-NH2@RhB具有自校准能力，避免了外部因素对实验的干扰，从而有效提高了传感的灵敏度和准确性。荧光传感器已成功应用于血清样本中精氨酸的检测，对复杂样本的分析具有潜在的应用价值。同时，基于UiO-66-NH2@RhB的纸张传感器不仅能显示颜色亮度的变化，还能显示肉眼易于识别的色调差异，该便携式检测装置为精氨酸的现场检测提供了一种新的方法。鉴于上述优势，比值荧光探针UiO-66-NH2@RhB在环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用前景。

论文题目：A ratiometric fluorescent paper sensor based on dye-embedded MOF for high-sensitive detection of arginine

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115666

转自：“NANO学术”微信公众号

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