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申请/专利权人：吉林大学

摘要：一种基于聚集诱导发光效应AIE的农药便携化检测荧光水凝胶、制备方法及其在现场快速检测毒死蜱中的应用，属于生物传感器技术领域。本发明构建的荧光水凝胶具有可调的荧光行为和刺激响应特性。AIE活性水凝胶集成了AuNCs的AIE效应和双网络水凝胶的多孔结构，从而显著提高了光学响应。利用纳米结构特性，AIE活性水凝胶被铸入凝胶盘中作为荧光POC平台，以增强其操作稳定性和防污性能。AIE活性水凝胶与高亲和力乙酰胆碱酯酶AChE结合，提高了毒死蜱农药评估和监测的灵敏度。通过使用基于智能手机的便携式设备对凝胶盘成像进行分析，准确定量研究农药的降解残留，为精准农业发展提供一个具有广阔应用前景的监测工具。

主权项：1.一种基于AIE效应农药便携化检测荧光水凝胶在现场快速检测毒死蜱中的应用，其特征在于：将毒死蜱标准溶液用超纯水进行稀释，得到0.5ngmL～10000ngmL不同浓度的毒死蜱溶液，与1.0UmL乙酰胆碱酯酶水溶液按体积比5：2混合均匀，孵育20～30min，得到溶液A；再将50mmolL硫代乙酰胆碱水溶液和pH＝8、10mmolLHEPES缓冲液加入到溶液A中并在30～40℃下孵育20～30min得到反应溶液，硫代乙酰胆碱水溶液、HEPES缓冲液和溶液A的体积用量比例为2：1：7；孵育完成后将5～25μL反应溶液滴加到荧光水凝胶盘上；然后将水凝胶盘放入由3D打印附件和智能手机组成的便携式设备中，其尺寸为长188mm×宽95mm×高50mm，包含发射光为365nm，长度为8cm，直径为1.5cm，功率为150mW的发光二极管，应用发光二极管照射水凝胶盘，通过智能手机采集水凝胶盘图像，使用软件ImageJ直接分析图像的色坐标，获得不同浓度毒死蜱对应的色坐标，所述色坐标包括红色通道R、绿色通道G和蓝色通道B，从而建立“色坐标－毒死蜱浓度”的标准关系曲线；利用上述便携式设备采集未知毒死蜱浓度溶液的水凝胶盘图像，获得对应的色坐标值，代入该“色坐标－毒死蜱浓度”的标准关系曲线，即可计算得到实际样品溶液中的毒死蜱浓度；所述荧光水凝胶盘的制备方法，具体如下：A、AuNCs溶液的制备：将20mmolL的四氯金酸水溶液与超纯水、100mmolL的谷胱甘肽水溶液按体积比10：87：3混合，然后在20～30℃下搅拌3～8min，再在60～80℃下加热20～30h，得到黄色AuNCs溶液；然后用1kDa透析袋透析10～15h，得到AuNCs溶液，冷冻抽干得到AuNCs固体粉末；超纯水溶解配置1mgmL的AuNCs溶液，4℃储存备用；B、AuNCs@ZIF荧光复合材料的制备：将10mgmL的ZnOAc2·2H2O水溶液和100mgmL的2-甲基咪唑水溶液和1mgmL的AuNCs水溶液按照体积比1：1：1混合，然后室温下在300～600转min下搅拌20～40min，再在5000～8000转min下离心3～8min，将得到的浅黄色沉淀用超纯水洗涤3～5次，冷冻抽干得到AuNCs@ZIF荧光复合材料，超纯水溶解配置5mgmL的AuNCs@ZIF荧光复合材料水溶液，4℃储存备用；C、毒死蜱检测水凝胶圆盘的制备将质量分数为3.5～9.5％的牛血清白蛋白水溶液、质量分数为1～10％的海藻酸钠水溶液、质量分数为0.1～5％的戊二醛水溶液按照2：10：1的体积比进行双交联反应5～10min得到水凝胶；使用石英滑块制作一个用于铸造凝胶圆盘的主模，主模保持两排直径为7mm、深度为0.9mm的孔，以形成凝胶盘；使用移液管将水凝胶和AuNCs@ZIF荧光复合材料水溶液装入上述凝胶盘中，水凝胶与AuNCs@ZIF荧光复合材料水溶液的体积用量比例为10：1，然后将其浸入0.01MCaCl2溶液中浸泡2～5min，得到双网络水凝胶盘；将双网络水凝胶盘从凝胶盘中取出后置于载玻片上，从而得到基于AIE效应农药便携化检测的荧光水凝胶。

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百度查询： 吉林大学 基于AIE效应的农药便携化检测荧光水凝胶、制备方法及其应用