4-ニトロフェノールセンシング用のレシオメトリック蛍光プローブとしての分子インプリントコアシェルCdSe @ SiO2 / CD

要約

4-ニトロフェノール（4-NP）は水中の優先汚染物質であり、非常に低濃度でも発がん性があり、人間や野生生物に対して遺伝子毒性があります。したがって、本明細書では、4-NPの高感度かつ選択的な検出のためのレシオメトリック蛍光センサーとして、新規の分子インプリントコアシェルナノハイブリッドを作製しました。このセンサーは、フォトルミネッセンスカーボンドット（CD）と4-NP間の蛍光共鳴エネルギーの伝達によって機能しました。このセンサーは、オルガノシランで官能化されたCDをシリカでコーティングされたCdSe量子ドット（CdSe @ SiO ₂）にリンクすることによって合成されました。）Si–O結合を介して。ナノハイブリッドは、分子インプリントポリマー（MIP）層を、簡単なゾルゲル重合法によってレシオメトリック蛍光センサーに固定することによってさらに変更されました。得られた分子インプリントされた二重発光蛍光プローブの形態、化学構造、および光学特性は、透過型電子顕微鏡法および分光分析によって特徴づけられた。次に、プローブを4-NPの検出に適用し、0.026μg/ mLの低い検出限界に加えて、0.051〜13.7μg / mLの良好な直線性を示しました。さらに、開発されたセンサーのシンプルさ、信頼性、高選択性、高感度は、MIPとレシオメトリック蛍光の組み合わせにより、微量または超微量の分析物を検出するための優れた蛍光センサーの調製が可能であることを示しています。

背景

ニトロフェノールは、除草剤、農薬、合成染料、および医薬品の製造に広く使用されているため、最も豊富な環境汚染物質の1つです[1]。特に、4-ニトロフェノール（4-NP）は、最も毒性の高い置換ニトロフェノールの1つであり、非常に低濃度でも発がん性と遺伝子毒性の両方があります[2]。実際、米国環境保護庁（EPA）は、4-NPを優先汚染物質としてリストし、飲料水中の最大許容限度である60 ng / mL4-NPを指定しています[3]。したがって、4-NPを検出するための高感度で選択的な方法の開発は特に重要です。これまで、クロマトグラフィー[4、5]、電気化学的検出[3、6、7]、化学発光検出[8]、蛍光モニタリング[9,10]など、水中の4-NPを測定するためのさまざまな分析方法が提案されてきました。、11]。量子ドット（QD）は通常、蛍光モニタリングの応答信号として採用され、サイズ/組成に依存する光学的および電子的特性により、光電気化学水素生成、光電子デバイス、および生物学的イメージングでも広く使用されています[12、13、14]。微量の4-NPを測定するための蛍光法は、その単純さ、迅速さ、および低コストのために有利です。しかし、そのような方法は一般に、単一の発光団の蛍光強度の変化に基づいており、励起光強度の変動[15]、プローブ濃度[16]、および重いなどの蛍光消光剤の存在によって容易に摂動されます。金属イオン[17]および活性酸素種[18]。そのため、レシオメトリック蛍光に基づく戦略は、2つ以上の異なるバンドのセルフキャリブレーションによってこれらのあいまいさの大部分を排除するため、優れていると見なすことができます[19]。興味深いことに、多くのレシオメトリック蛍光プローブは、単一発光量子ドットプローブと比較して大幅に向上した検出感度を示しているため、Hg ^{2 +
、硫化水素、および二酸化硫黄[20,21,22]。}

さらに、分子インプリントポリマー（MIP）は、ターゲット分子に対して高い選択性を示すように調整できるポリマーマトリックスであり、分離、センサー、および触媒で一般的に使用されます[23、24]。高感度と選択性を示す蛍光センサーの開発は特に興味深いものであり、これらの特性はそれぞれレシオメトリック蛍光と分子インプリンティング戦略によって保証されています。ただし、微量分析物を測定するためのこのような分子インプリントされたデュアルエミッション蛍光センサーへの報告は限られています[25、26]。

したがって、本明細書では、4-NPとフォトルミネッセンスカーボンドット（CD）間の蛍光共鳴エネルギー移動（FRET）に基づく4-NPの高感度かつ選択的な検出のための分子インプリントデュアルエミッション蛍光センサーの構築を報告します。このレシオメトリック蛍光センサーでは、CdSe QDがシリカシェル（CdSe @ SiO ₂）に埋め込まれます。）基準信号として機能します。シリカコーティングは、その不活性な性質と光学的透明性によりCdSe QDのフォトルミネッセンス特性を維持するだけでなく[8]、有毒な重金属CdおよびSeの漏れを防ぐことも期待されます[27]。さらに、CdSe @ SiO ₂ QDは、オルガノシラン官能化CD（CdSe @ SiO ₂）でさらに囲まれます。 / CDs）。新たに出現したクラスの蛍光材料として、CDは、その低コスト、毒性の欠如、物理化学的および光化学的安定性、および調整可能なフォトルミネッセンス特性により、大きな注目を集めています[28、29、30]。より具体的には、無水クエン酸とアミノシランの熱分解によって合成されたオルガノシラン官能化CDは、元のCDの利点を保持し、CdSe @ SiO ₂に簡単に固定化できます。単純な加熱プロセスを介して[31]。さらに、テンプレート分子はCdSe @ SiO ₂の表面に簡単に固定できます。ゾルゲル分子インプリンティングプロセスによる/ CD [32]。さらに、提案されたシステムでは、準備されたCDの発光スペクトルと4-NPの検出に重要な4-NPの吸収スペクトルが重なるため、FRETが発生する可能性があります。最終的には、分子インプリントされたCdSe @ SiO ₂の作成を目指しています。 / CDナノハイブリッド（CdSe @ SiO ₂ / CDs / MIP）CdSe @ SiO ₂の表面にインプリントされたシェルを準備した後 / CDは4-NPをテンプレートとして使用します。準備されたセンサーの形態、化学構造、および光学特性は、透過型電子顕微鏡（TEM）および分光分析によって決定されます。最後に、このセンサーの4-NPに対する吸着容量、感度、および選択性を調べます。

メソッド

資料

テトラエトキシシラン（TEOS）、Triton X-100、および石油エーテルは、Tianjin Kemiou Chemical Reagent Co.、Ltd。（Tianjin、China）から入手しました。シクロヘキサン、4-NP、ヘキシルアルコール、水酸化アンモニウム（25 wt％）、無水エチルアルコール、メチルベンゼン、およびイソプロピルアルコールは、Guangfu Chemical Reagent Co.、Ltd。（Tianjin、China）から購入しました。 3-アミノプロピルトリメトキシシラン（APTMS）と無水クエン酸は、Aladdin Chemical Reagent Co.、Ltd。（Shanghai、China）から購入しました。すべての試薬は分析グレードであり、さらに精製することなく受け取ったまま使用しました。カルボキシル修飾CdSe / ZnS QD（CdSe QD）は、Wuhan Jiayuan Quantum Dot Technological Development Co.、Ltd。（Wuhan、China）から購入しました。すべての水は、SartoriusArium®ProVF浄水システム（18.2MΩ抵抗率）を使用して浄化されました。

CdSe @ SiO ₂の合成

シクロヘキサン（7.7 mL）、Triton X-100（1.77 mL）、n-ヘキサノール（1.8 mL）、およびCdSe QDの溶液（400 µL、8 µM）を、激しく磁気攪拌しながら混合しました。逆マイクロエマルジョンの形成に成功した後、TEOS（50μL）と水酸化アンモニウム溶液（200μL、25 wt％）が導入されました。次に反応系を密閉し、25℃で24時間撹拌を続けた。この後、イソプロピルアルコール（36 mL）を加えてエマルジョンを破壊し、得られた沈殿物をエタノールで数回洗浄して、上澄みに蛍光シグナルが検出されなくなるようにしました。各洗浄手順の間、粒子分散液を遠心分離にかけ、続いて上澄みを除去し、沈殿物をエタノールに再分散させた。最後に、沈殿物を超音波処理下でトルエンに分散させました。

オルガノシランで機能化されたCDの合成

オルガノシラン官能化CDは、無水クエン酸とAPTMSの熱分解によって調製されました。典型的な実験では、APTMS（10 mL）を185°Cに加熱し、その時点で無水クエン酸（0.5 g）を激しく攪拌しながら急速に添加し、得られた混合物を185°Cで1分間維持しました。この後、溶液を25℃に冷却し、得られた暗緑色の生成物を、1：1の体積比を使用して石油エーテル（×5）で抽出することにより精製した。抽出液の下相は、調製されたオルガノシラン官能化CDでした。約2mLの機能化CDが取得されました。

MIPおよびNIPコーティングされたデュアルエミッションCdSe @ SiO ₂の合成 / CDナノハイブリッド

新たに調製したオルガノシラン官能化CDの一部（10μL）を、CdSe @ SiO ₂を含むトルエン（25 mL）の混合物に添加しました。（5 mg）。逆流下で113°Cで12時間撹拌しながら加熱した後、得られた混合物を遠心分離にかけ、沈殿物にCdSe @ SiO ₂ / CDナノハイブリッドをエタノール（2 mL）に分散させ、4-NP（0.2 mg）を追加しました。次に、システムを攪拌しながら25°Cで2時間反応させました。この後、TEOS（25μL）と水酸化アンモニウム（25μL）を混合物に注入し、25°Cでさらに5時間反応させました。最後に、得られた生成物を３回の沈殿／遠心分離サイクルにかけ、エタノールで洗浄して、過剰な反応物をすべて除去した。得られたナノハイブリッドは、さらに使用するためにエタノールに分散させました。

対照実験は、インプリントされていないポリマーコーティング（NIPコーティング）CdSe @ SiO ₂を使用して実施されました。 / CDナノハイブリッド。上記の方法を使用して調製されましたが、テンプレート分子は追加されていません。

CdSe @ SiO ₂の吸着容量 / CD / MIPおよびCdSe @ SiO ₂ / CD / NIPナノハイブリッドの4-NPに向けて

CdSe @ SiO ₂の別々の溶液に4-NP（0.1 mg）を追加しました / CD / MIPおよびCdSe @ SiO ₂ / CD / NIPナノハイブリッド（1 mL、1.5 mg / mL）を攪拌しながら。 120分後、溶液を遠心分離（12,000 rpm、15分）にかけ、上澄みの4-NP濃度を400nmでのUV-vis測定によって決定しました。次に、MIPコーティングおよびNIPコーティングされたナノハイブリッドの吸着容量（\（Q \））を、式（1）を使用して計算しました。 1.

$$ Q =\ left（{C} _0- {C} _ {\ mathrm {t}} \ right）V / W $$（1）

ここで C ₀ および C _t は、それぞれ吸着前後の4-NPの濃度です。 V は溶液の体積であり、 W はナノハイブリッドの質量です。

特性評価

高分解能TEM（HRTEM）は、加速電圧200 kVで動作するJEM-2100透過型電子顕微鏡（JEOL Ltd.、昭島、日本）を使用して実行されました。フーリエ変換赤外（FTIR）分光法は、Nicolet Magna IR-560 FTIR分光計（Nicolet Co.、Madison、WI、USA）で、4 cm ^{− 1} の分解能で20回のスキャンで実行されました。。蛍光測定値は、Cary Eclipse蛍光分光光度計（Agilent Technologies、Inc.、USA）を使用して1cm×1cmの石英セルで取得しました。 UV-vis分光法は、TU-1810シリーズ分光光度計（Purkinje General Instrument Co. Ltd.、北京、中国）で、1.0cmの光路を持つ石英セルを使用して実行されました。

4-NPの蛍光検出

準備されたCdSe @ SiO ₂のアリコートに / CD / MIP、エタノール中のナノハイブリッド（1 mL、1.5 mg / mL）に、エタノール（2 mL）と必要な量の4-NPを追加しました。溶液中の4-NPの最終濃度は、簡単な計算によって得られました。完全に混合した後、10分後に蛍光強度を測定し、励起波長350 nm、励起/発光スリット10nmで蛍光スペクトルを記録しました。インキュベーション時間については、レシオメトリック蛍光プローブの報告された研究で採用されたインキュベーション時間に従って10分に設定されました[33、34]。この作業では緩衝液の代わりに超純水を使用したため、報告された作業での4-NPの検出における最適化された作業pHに従って、この作業の検出pHは約pH7.0でした[10]。

結果と考察

4-NP検出用のレシオメトリック蛍光センサーを準備する前に、まずさまざまな材料の発光および吸収スペクトルを調べました。 CdSe QDとCDの発光スペクトルを調べると（追加ファイル1：図S1）、2つの種の間に干渉が発生しておらず、それぞれ460nmと615nmで最大発光が観察されていることがわかりました。さらに、4-NPの吸収スペクトルとCDの発光スペクトルの間に観察された重複（追加ファイル1：図S2）は、FRETがこれらの種間で発生し、それによってCdSe @ SiO <の蛍光消光につながる可能性があることを示しています。 sub> 2 455nmでの/ CD / MIPナノハイブリッド。さらに、CdSe QDとCDは、同等の最適な励起波長（350 nm）を示したため、これらの種は、4-NPを検出するためのレシオメトリック蛍光センサーの構築に適していました。そのため、CdSe QDは参照信号として機能し、CDは応答信号として機能しました。したがって、CdSe QDの蛍光強度を一定に保ちながら、4-NPによるCDの消光時にレシオメトリック蛍光応答を検出できます。

分子インプリントレシオメトリック蛍光センサーの調製に使用される合成経路をスキーム1に示します。最初に、CdSe QDがシリカシェルでコーティングされ、修正された逆マイクロエマルジョン法[35]を使用して、CdSeQDが外部溶媒と、シリカシェルの厚さを調整することによってCdSeQDとCDの間の距離を制御します[36]。続いて、得られたCdSe @ SiO ₂ QDは、CdSe @ SiO ₂のリンクを容易にするために、オルガノシランで機能化されたCDで装飾されています。シリコン-酸素結合を介したCD、およびCDと分子インプリントされたシリカマトリックス間の相互作用を強化します[37]。これにより、目的のコアシェル構造のデュアルエミッションレシオメトリック蛍光ナノハイブリッドの構築に成功しました。さらに、CdSe @ SiO ₂ / CDナノハイブリッドは、アンモニア水溶液によって触媒されるTEOSのゾル-ゲル縮合反応により、シリカインプリントフィルムでカプセル化されました[38]。この変更は、マトリックスからのCDの漏れを防ぎ、テンプレート分子に対する優れた透過性を維持するために必要でした[37]。溶媒溶出によってテンプレート分子を除去した後、形状、サイズ、および電子的または水素結合の要求が相補的な空洞がマトリックスに残り、選択的な認識と標的分子への協調的結合が保証されます[39]。この最後のステップで、ターゲットの分子インプリントされたデュアルエミッション蛍光センサーが生成されました。

CdSe @ SiO ₂の準備と特性評価 / CD / MIPナノハイブリッド

調製に成功した後、得られたCdSe @ SiO ₂の形態構造と光学特性 / CD / MIPナノハイブリッドが詳細に研究されました。図1a、bに示すように、CdSeQDはシリカシェルに正常にカプセル化されました。ただし、CdSe @ SiO ₂のHRTEM画像ではCDを観察できませんでした。 / CDナノ粒子（図1c、d）。準備されたCDは、明らかな格子縞のないアモルファスナノ粒子であったためです[40、41]。さらに、図1a〜fに示す画像は、準備されたままのCdSe @ SiO ₂ 、CdSe @ SiO ₂ / CD、およびCdSe @ SiO ₂ / CD / MIP種は、平均直径がそれぞれ46.7±2.5、53.6±2.7、および66.4±2.0 nmの均一な球状ナノ粒子でした（追加ファイル1：図S3）。この平均直径の増加は、CdSe @ SiO ₂へのCDおよびシリカインプリント膜の層ごとの堆積と一致します。ナノ粒子。シリカインプリント層によるカプセル化に続いて、CdSe @ SiO ₂の表面 / CDナノハイブリッドは粗くなりました。これは、この層の不均一な成長が原因である可能性があります。ゾルゲル法は、厚さを調整可能なシリカインプリントフィルムの構築に広く使用されている方法であるため[42]、FRETの発生を促進するために、製造されたインプリント層の厚さがそれに応じて決定されました。実際、ドナー（CD）とアクセプター（4-NP）を含むインプリント層の測定値は約12.8 nmであり、FRETを簡単に実行できるようにするのに十分です[43、44]。

各段階に続く化学修飾の成功を確認するために、CdSe @ SiO ₂のFTIRスペクトル、CdSe @ SiO ₂ / CD、およびCdSe @ SiO ₂ / CD / MIP製品が記録され、比較されました。図1gに示すように、3つのFTIRスペクトルすべてが特徴的なSiO ₂を示しました。 1091および468cmにピークがあります^{− 1} 、Si–O–Siの対称伸縮振動とSi–Oの反対称伸縮振動にそれぞれ対応しました。さらに、CdSe @ SiO ₂のFTIRスペクトルと比較、CdSe @ SiO ₂のFTIRスペクトル / CDナノ粒子には、3つの追加のピーク、つまり1648 cm ^{− 1} での–C =ONRの伸縮振動が含まれていました。、2940 cm ^{− 1} でのC–Hの伸縮振動、および特性–NH ₂ 1400〜1460cmでピーク^{− 1} 、アミノ修飾されたSiO ₂に由来するシェル[45]。さらに、4-NP、CdSe @ SiO ₂のスペクトルの比較 / CD、およびCdSe @ SiO ₂ / CD / MIPナノ粒子は、=C–H（860–800 cm ^{− 1} ）の面外曲げ振動に対応するピークが存在するため、4-NPインプリンティングが成功したことを確認しました。）および–NO ₂の非対称伸縮振動（1550、および1300 cm ^{− 1} ）4-NPおよびCdSe @ SiO ₂のスペクトル / CD / MIPナノ粒子。

調製したCdSe @ SiO ₂の蛍光発光スペクトル次に、テンプレート分子の除去の前後に/ CD / MIPナノ粒子を記録し（図2a）、4-NPの存在下でCDの蛍光を大幅に消光しました。さらに、洗浄とその後の溶出によってテンプレート分子を除去した後、CDの蛍光が回復し、励起波長350nmでのCdSeQDの発光バンドとの重複は観察されませんでした。したがって、分子インプリントされたレシオメトリック蛍光センサーは、十分に分解された二重発光を示し、4-NPのレシオメトリック検出に適していることが明らかでした。

次に、センサーの蛍光安定性を、CdSe @ SiO ₂の繰り返し蛍光測定によって評価しました。 2分間隔の/ CD / MIPシステム。図2bに示すように、615 nmで120分以上蛍光強度に有意な変化は観察されなかったため、プローブの長期的な光安定性が示唆されました[46]。さらに、CDの蛍光強度は455 nmで元の応答の> 95％を保持しており、このわずかな減少が4-NPの測定に大きな影響を与えるとは予想されていませんでした。したがって、これらの結果は、分子インプリントされた層がCdSe @ SiO ₂の表面に効果的に固定されたことを示しています。 / CDナノ粒子、およびCDとCdSeQDが十分に保護されていること。

4-NPの特定の選択的検出

CdSe @ SiO ₂の結合親和性を調査するには / CD / MIPおよびCdSe @ SiO ₂ / CD / NIPナノハイブリッド、吸着試験は4-NPテンプレートを使用して実施されました。図2cに示すように、CdSe @ SiO ₂の吸着容量 / CD / MIPおよびCdSe @ SiO ₂ 4-NPに対する/ CD / NIPは、それぞれ9.1および1.58 mg / gでした。分子インプリントされたナノハイブリッドのこの優れた吸着能力は、インプリンティングプロセス中の4-NPに特有の空洞の形成に起因する可能性があります。さらに、CdSe @ SiO ₂の吸着能力が劣っています。 / CD / NIPナノハイブリッドは、認識サイトの欠如と、4-NPと–NH ₂の間の水素結合相互作用に起因する非特異的吸着の支配的な影響によって引き起こされた可能性があります。オルガノシラン官能化CDの表面のグループ[8]。

CDドナーの任意の量について、蛍光消光効率は、ドナーとアクセプターの間のスペクトルのオーバーラップを調整するか、10nmの距離内でドナーの周りのアクセプターの数を調整することによって制御できます[47]。この場合、両方のCdSe @ SiO ₂ / CD / MIPおよびCdSe @ SiO ₂ / CD / NIPナノハイブリッドの場合、FRETはCDとCDから10 nm以内の溶液中の4-NPの間で発生する可能性があり、これによりかなりの消光効率が得られる可能性があります。ただし、分子インプリント層の利点により、CdSe @ SiO ₂の吸着能力 / CD / MIPナノハイブリッドは効果的に改善されました（図2c）。したがって、CdSe @ SiO ₂の場合よりも、CDから10nm以内に多数の4-NP分子が利用可能になります。 / CD / NIPナノハイブリッド。これにより、FRETをより広範囲に実行できます。したがって、分子インプリントされたナノハイブリッドの特別な認識は、CdSe @ SiO ₂の蛍光応答の比較によって調査されました。 / CD / MIPおよびCdSe @ SiO ₂ さまざまな濃度の4-NPを含む/ CD / NIP。図2dに示すように、4-NPの濃度を上げると、（ F _b0 − F _b ）/ F _b0 （すなわち、蛍光消光効率）は、CdSe @ SiO ₂の両方で増加しました / CD / MIPおよびCdSe @ SiO ₂ / CD / NIP。上記の式では、 F _b0 および F _b CdSe @ SiO ₂の蛍光強度を表します / CD / MIP（またはCdSe @ SiO ₂ / CD / NIP）さまざまな濃度の4-NPの非存在下および存在下での455nmの種[48]。さらに、2つのプロットの線形勾配（つまり、消光定数）を比較すると、テンプレート分子がCdSe @ SiO ₂の蛍光消光に対してより重要な影響を及ぼしたと結論付けることができます。 CdSe @ SiO ₂よりも/ CD / MIP 等しい4-NP濃度での/ CD / NIP。これは、CdSe @ SiO ₂の優れた特異的認識と結合親和性をさらに示唆しています。 / CD / MIPナノハイブリッドから4-NP [9、49]。

CdSe @ SiO ₂の選択性を説明するため / CD / MIPを4-NPテンプレート分子に向けて、同様の構造または光学特性を持つ化合物（つまり、フェノール、2-NP、およびヒドロキノン）を使用して対照実験を実施しました。図3に示すように、蛍光消光効率（（ F _b0 − F _b ）/ F _b0 ）の類似体は4-NPのものよりも小さかったが、これはおそらく4-NPのものと比較してそれらの光学的性質および化学構造が異なるためである[9]。実際、フェノールとハイドロキノンで得られた吸収スペクトルは4-NPとは大きく異なり、CDの発光スペクトルとの重複は見られませんでした（データは示していません）。 2-NPの場合、その吸収スペクトルと化学的性質は4-NPと同様でしたが、インプリントされた4-NPサイトとの一致は完全ではなく、観測された消光効率が3分の1に減少しました。。したがって、これらの結果は、本明細書で調製された蛍光センサーが類似体の存在下で4-NPに対して選択的であり、したがって4-NPの選択的検出にさらに適用できることを示した。

4-NPの検出

最後に、CdSe @ SiO ₂の蛍光プロファイルの変化を調べました。異なる量の4-NPを添加した場合の/ CD / MIP。図4aに示すように、455 nmでの蛍光強度は、4-NP濃度に非常に敏感であり、4-NPの濃度が増加するにつれて減少を示しました。さらに、615nmでのCdSeQDの蛍光に明らかな変化は観察されませんでした。これは、CdSeQDがSiO ₂にカプセル化されていることを示唆しています。基準信号としての使用に適しています。さらに、図4bに示すように、 F のプロット _b / F _r 0.051〜13.7μg / mLの4-NP濃度に対して、高い相関係数（ R ）に加えて、良好な直線性を示しました。 ² =0.985）。この式では、 F _b および F _r CdSe @ SiO ₂の蛍光強度を表します / CD / MIPナノハイブリッド（それぞれ455nmと615nm）。これらの結果に基づいて、検出限界は0.026μg/ mL（3δ/ k ）と計算されました。）、これはUS EPAで指定されている飲料水の許容限度（60 ng / mL）よりも大幅に低いため、分子インプリントされたレシオメトリック蛍光センサーが実際のアプリケーションで使用できる可能性があることを示しています。以前に報告された方法の線形範囲と検出限界（表1を参照）と比較すると、4-NP検出範囲と検出限界のコンテキストで、報告された電気化学的および蛍光法と同等または優れていることが明らかです。さらに、感度、選択性、および検出限界は、インプリント層の厚さ、CDとCdSe QDの比率、テンプレートとモノマーの比率、インキュベーション時間などの測定条件のさらなる定量化と最適化によって改善される可能性があります。およびpH [10]。

<図>

結論

要約すると、4-NPを高感度かつ選択的に検出するための新しい4-ニトロフェノール（4-NP）インプリントコアシェルデュアルエミッション（すなわち、レシオメトリック）蛍光センサーの準備に成功しました。この新しいセンサーは、レシオメトリック蛍光の高感度と分子インプリントポリマー（MIP）の高選択性の両方を示しました。予想通り、4-NPの存在下では、カーボンドット（CD）の蛍光は、4-NPとフォトルミネッセンスCD間の蛍光共鳴エネルギー移動（FRET）によって消光されましたが、CdSe量子ドットの蛍光強度はこのシステムは比較的一定のままでした。そのため、このセンサーは、0.051〜13.7μg / mLの範囲の濃度で4-NPを信頼性の高い方法で迅速に検出するための効果的なプラットフォームであり、検出限界は0.026μg/ mLと特に低くなっています。さらに、開発されたCdSe @ SiO ₂のシンプルさ、信頼性、高選択性、高感度 / CD / MIPナノハイブリッドセンサーは、MIPとレシオメトリック蛍光の組み合わせにより、微量または超微量分析物を検出するための蛍光センサーの準備が可能であることを示しています。

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