銅の超高感度レシオメトリック検出のための金属有機フレームワークへの二重発光蛍光磁気ナノプローブのカプセル化

Encapsulation of Dual-Emitting Fluorescent Magnetic Nanoprobe in Metal-Organic Frameworks for Ultrasensitive Ratiometric Detection of Cu.

• Jing Wang
• Haiyong Chen
• Fan Ru
• Zhen Zhang
• Xiang Mao
• Duoliang Shan
• Jing Chen
• Xiaoquan Lu

抄録

金属-有機フレームワーク（MOF）をベースにした二重発光蛍光ナノプローブは、超高感度で迅速な銅のレシオメトリック検出に効果的なナノプローブを確立しました。このナノプローブは、フルオレセインイソチオシアネート（FITC）とEu(III)錯体で官能化したFe Oをゼオライト系イミダゾレート骨格材（ZIF-8）に封入することで作製しました。このナノプローブでは、FITCを参照信号として使用し、外部不確かさの影響を改善しました。また、Cu を添加することで、Eu-complex 信号を消光することができました。また、ZIF-8 は、ZIF-8 の優れた吸着特性により蛍光信号を増幅させることができ、標的となる分析対象物を濃縮することができました。以上のような構造・組成の特徴から、ナノプローブの検出限界は銅で0.1nmと、飲料水に含まれる銅の最大許容量の約2×10倍と低く、銅を効果的に検出するためのプラットフォームを構築しました。このナノプローブを用いて水溶液中のCuを検出することは、迅速であり、プローブの安定性も維持しています。さらに、銅イオンのレシオメトリック蛍光イメージング用センサーとして、実際のサンプルや生細胞でも認証を取得しています。

An effective dual-emission fluorescent metal-organic framework (MOF)-based nanoprobe has been established for ultrasensitive and rapid ratiometric detection of Cu . Such a nanoprobe was prepared by encapsulating fluorescein isothiocyanate (FITC), and Eu(III) complex-functionalized Fe O into the zeolitic imidazolate framework material (ZIF-8). In this nanoprobe, FITC was used as a reference signal, thus improving the influence of external uncertainties. The Eu-complex signal could be quenched after adding an amount of Cu . The ZIF-8 could enrich the target analytes, which can amplify the fluorescence signal due to the good adsorption properties of the ZIF-8. Based on above structural and compositional features, the detection limit of the nanoprobe is 0.1 nm for Cu , almost 2×10 times lower than the maximum allowable amount of Cu in drinking water, which constructed a platform for effective detection of Cu . Using the nanoprobe to detect Cu in aqueous solution is rapid and the probe still remained stable. Additionally, this sensor for the ratiometric fluorescence imaging of copper ions was also certified in real samples and live cells.

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