کاربرد نانوسنسورها در روش رنگ سنجی و شناسایی سریع آلاینده ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فناوری های نوین قوچان

2 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

با توجه به اثرات مخرب برخی از آلاینده ها بر روی انسان، استفاده از روش ها و دستگاه‌های دقیق و معتبر جهت شناسایی این مواد ضروری می‌باشد. در این مقاله به بررسی روش رنگ سنجی با استفاده از نانوسنسورها پرداخته ایم که در مقایسه با روش های شناسایی مرسوم به دلیل مزایایی از قبیل کم هزینه بودن و تشخیص سریع با چشم غیرمسلح جایگاه ویژه ای در شناسایی پیدا کرده است و در مقایسه با دیگر روش ها کاربردی تر می‌باشد. نانوسنسورهای مورد استفاده در این روش به دو دسته نانوساختارهای برچسب دار و بدون برچسب تقسیم بندی می-شوند که هر کدام مزایای خاص خود را دارند. در انتها نیز دستگاه‌های قابل حمل در روش رنگ سنجی از جمله تلفن همراه و نانوسنسورهای کاغذی معرفی شده اند که علاوه بر حمل و نقل آسان، شناسایی را برای افراد غیر متخصص نیز امکان پذیر کرده است.
 

کلیدواژه‌ها


1. H. Jingting; N. Pengjuan; D. Haichao; S. Yujing; W. Yilin; J. Shu Jiang; and L. Zhuang. A facile label-free colorimetric aptasensor for ricin based on the peroxidase-like activity of gold nanoparticles. 5(21), 16036-16041, 2015.
2. K, Firas; H, Tarek; N, Amaly ,et al c. Recent updates on drug abuse analyzed by neuroproteomics studies. 30:3:38-52, 2014.
3. V,Maslarska; J,Tencheva; Int. J. Pharm. Pharm. Sci. 5, 417-419,2013.
4. T, Gicquel; J, Aubert; S, Lepage; B,  Fromenty; I, Morel. J. Anal. Toxicol.  37,110-116, 2013.
5. J, Qian; X.W, Yang; Z.T, Yang; Zhu, G.B; Mao, H.P; K, Wang; J. Mater. Chem. B 3, 1624–1632,2015.
6. A.S. Amin, Application of a triacetylcellulose membrane with immobilizated of 5-(dimethylphenylazo)-6-hydroxypyrimidine-2,4-dione for mercury determination in real samples, Sens. Actuators B Chem. 221 ,1342–1347, 2015.
7. K, Saha; SS Agasti; C, Kim; X, Li; VM, Rotello; ,Gold nanoparticles in chemical and biological sensing. Chem Rev 112:2739–2779, 2012.
8. K.A.Willets; R.P. Van Duyne; Localized surface plasmon resonance spectroscopy and sensing, Annu. Rev. Phys. Chem. 58, 267–297, 2007.
9. W. Chansuvarn; T. Tuntulani; A. Imyim. Colorimetric detection of mercury(II) based on gold nanoparticles, fluorescent gold nanoclusters and other goldbased nanomaterials, Trends Analyt. Chem. 65, 83–96, 2015.
10. J, Becker ; I, Zins ;A, Jakab ; Y, Khalavka; O, Schubert; C, Sönnichsen. Plasmonic focusing reduces ensemble linewidth of silver-coated gold nanorods. Nano Lett 8:1719–1723, 2008.
11. S. Link; M.A. El-Sayed; Spectral properties and relaxation dynamics of surface plasmon electronic oscillations in gold and silver nanodots and nanorods, J. Phys. Chem. B 103, 8410–8426, 1999.
12. NE, Motl; AF, Smith; CG, DeSantisa; SE, Skrabalak. Engineering plasmonic metal colloids through composition and structural design. Chem Soc Rev. doi:10.1039/ C3CS60347D, 2014.
13. Singh AK, Senapati D, Neely A, Kolawole G, Hawker C, Ray PC (2009) Nonlinear optical properties of triangular silver nanomaterials. Chem Phys Lett 481:94–98
14. G, Park; C, Lee; D, Seo; H, Song.  Full-color tuning of surface plasmon resonance by compositional variation of Au@Ag core-shell nanocubes with sulfides. Langmuir 28:9003–9009,2012.
15. H, Wei; E, Wang .Fe3O4 Magnetic Nanoparticles as Peroxidase Mimetics and Their Applications in H2O2 and Glucose Detection. 2250-2254, (2008).
16. L, Chen; TT, Lou; CW, Yu; Q, Kang; LX, Chen; N-1-(2-mercaptoethyl)thymine modification of gold nanoparticles: a highly selective and sensitive colorimetric chemosensor for Hg2+. Analyst 136:4770–4773, 2011.
17. R, Cao; Li B; Y, Zhang; Z, Zhang ;Naked-eye sensitive detection of nuclease activity using positively-charged gold nanoparticles as colorimetric probes. Chem Commun 47:12301–12303, 2011.
18. K, Ai; Y, Liu; Lu L; Hydrogen-bonding recognition-induced color change of gold nanoparticles for visual detection of melamine in raw milk and infant formula. J Am Chem Soc 131:9496–9497, 2009.
19.  D, Li; A, Wieckowska; I, Willner; Optical analysis of Hg2+ ions by oligonucleotide–gold-nanoparticle hybrids and DNA-based machines. Angew Chem Int Ed 120:3991–3995, 2008.
20.       Y, Ding; S, Wang; Li, Jinhua; L, Chen; Nanomaterial-based optical sensors for mercury ions, 2016.
21.  A. Ravindran; P. Chandran; S. Sudheer Khan; Biofunctionalized silver nanopar-ticles: advances and prospects, Colloids Surf. B: Biointerfaces 105, 342 352, 2013.
22.  C. Han; H. Li, Visual detection of melamine in infant formula at 0.1 ppm levelbased on silver nanoparticles. Analyst 135, 583–588, 2010.
23. J, Turkevich; PC, Stevenson; J, Hillier; A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold. Discuss Faraday Soc 11:55–75, 1951.
24.  D, Li; H, Han; Y, Wang; X, Wang; Y, Li and E, Wang Eur. J. Inorg. Chem. 1926-1934, 2013.
25.  H, Yang; W, Liang; N, He; Y, Deng; and Zhiyang Chemiluminescent Labels Released from Long Spacer Arm-Functionalized Magnetic Particles: A Novel Strategy forUltrasensitive and Highly Selective Detection of Pathogen Infections.774-781, 2014.
26.  A, Karuna. Rawat & Suresh Kumar Kailasa; Visual detection of arginine, histidine and lysine using quercetin-functionalized gold nanoparticles, 2014.
27.  H, Yang; J, Zha; P, Zhang; Y, Xiong; SU, Linjing and Ye Fanggui; Sphere-like CoS with nanostructures as peroxidase mimics for colorimetric determination of H2O2 and mercury ions. 66963-66970, 2016.
28.  Y, Wang; Y, Suna; H, Daia; Pengjuan Nia; Shu Jiang; Lu Wangdong, Li Zhen; Li Zhuang; A colorimetric biosensor using Fe3O4nanoparticles for highlysensitive and selective detection of tetracyclines.621-626, 2016.
29.  L, Su; J, Feng; X, Zhou; C, Ren; H, Li; X, Chen; Anal, Chem; 84, 5753–5758, 2012.
30. Ch-Ch, Wang; JW, Hennek; A, Ainla; AA, Kumar; W-J, Lan; BS, Smith; M, Zhao; GM, Whitesides; Analytical Chemistry 88 6326-6333, 2016.
31. S, Sumriddetchkajorna; K, Chaitavonb; Y, Intaravanneb; Mobile-platform based colorimeter for monitoring chlorineconcentration in water. 561-566, 2014.
32. Zh, Han; H, Liu; J, Meng; L, Yang; L, Jing; and L, Jinhuai Portable Kit for Identification and Detection of Drugs in Human Urine Using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy. 9500-9506, 2015.