北京工商大学食品与健康学院王静教授团队:基于单重,双重和多重发射碳点的光电感应系统确保食品安全

2021-03-22作者:来源:食品科学杂志责任编辑:食品界 字体A+AA-

原标题:北京工商大学食品与健康学院王静教授团队:基于单重,双重和多重发射碳点的光电感应系统确保食品安全

近日,北京工商大学食品与健康学院王静教授团队在在农林科学TOP期刊Trends in Food Science & Technology(IF:11.077)在线发表了题为“Single, dual and multi-emission carbon dots based optosensing for food safety”的综述文章。这篇综述重点介绍了基于单重,双重和多重发射碳点的光电感应器的创新构造方法及其在食品安全中的新兴应用。此外,进一步讨论多重发光性质和光致发光机理。最后,讨论了为新兴生物传感器应用制造具有增强型多维光学特性碳点的当前挑战和未来前景。团队成员刘慧琳教授为本文的通讯作者,硕士生竹雪程为文章的第一作者。

1. 简介

伴随全球经济的增长和生活水平的显著提高,食品安全问题仍然存在,这已成为世界面临的重大挑战。它不仅对人体健康造成极大危害,而且严重制约进出口贸易和工业发展。公众越来越关注食品的安全性,食品安全分析与检测是确保食品安全的关键技术手段。传统的分析检测方法,如气相色谱法,高效液相色谱法等,尽管灵敏度高,准确性高,但也存在设备相对昂贵,耗时长,操作相对复杂的缺点,无法很好地满足食品生产,加工,流通和销售的整个过程的实时有效监控。因此,基于荧光的检测方法的简便,快速,便携,灵敏和成本低的优点使其逐渐成为食品安全性分析的有前途的方法。

碳点作为一种新兴的荧光纳米材料,由于其出色的物理和光学特性,人们对它进行了越来越多的研究,尤其是构建用于食品安全分析的经典光学传感系统。基于碳点的常规荧光传感检测通常依赖于单重荧光发射中心的强度变化,而传感器强度变化,分布不均或仪器效率变化较易受到干扰。与单重荧光发射中心相比,双重,三重和多重荧光发射中心可以通过同时利用多维信号输出来克服这些障碍并提高传感的鲁棒性和准确性。

近年来,已经发表了许多关于碳点的合成方法,发光机理和实际应用的有意义的综述,但是集中于碳点的荧光发射中心的数量来构建光学传感体系的关注仍然匮乏。在这里,重点介绍了制备碳点的单重,双重和多重荧光发射中心及其在食品安全检测中的新兴应用。此外,还进一步讨论多重发光性质和光致发光机理。特别是在食品质量和安全检测方面详细阐述了这些材料的应用,包括食品加工过程的有害物质,农兽药残留,毒素和金属离子等的检测。最后,还在制造增强型新兴光学生物传感器应用中采用多维光学特性碳点方面提出了当前挑战和未来展望。

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