Name: fluorescent paper strips for the detection of diesel adulteration with smartphone read-out
Uploaded: 2018-11-09T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fluorescent Paper Strips for the Detection of Diesel Adulteration with Smartphone Read-out at JoVE.com

De auteurs wil erkennen de BAM voor financiering door middel van het focusgebied Analytical Sciences: https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.

1. fluorescente kleurstoffen (figuur 1A)
<ol><li>Aankoop van commercieel beschikbare 4-DNS en 4-DNS-OH. Opmerking: 4-DNS-COOH niet commercieel beschikbaar is en wordt bereid uit 4-DNS-OH zoals hierna beschreven.</li>
	<li>50 mg (0.16 mmol) plaats van 2-[ethyl [4-[2-(4-nitrofenyl) ethyl] fenyl] amino] ethanol, 2 mg (0.016 mmol) 4-dimethylaminopyridine en 19,2 mg (0.192 mmol) succinic anhydride (en) in een 10 mL ronde onderkant kolf.</li>
	<li>Los van de reagentia in 2 mL zuiver droog dichloormethaan onder argon sfeer...

<ol>
	<li>Mattheou, L., Zannikos, F., Schinas, P., Karavalakis, G., Karonis, D., Stournas, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+Using+Adulterated+Automotive+Diesel+on+the+Exhaust+Emissions+of+a+Stationary+Diesel+Engine.">Impact of Using Adulterated Automotive Diesel on the Exhaust Emissions of a Stationary Diesel Engine.</a> Global NEST Journal. 8 (3), 291-296 (2006).</li><li>Gawande, A. P., Kaware, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fuel+Adulteration+Consequences+in+India+:+A+Review.">Fuel Adulteration Consequences in India : A Review.</a> Scientific Reviews and Chemical Communications. 3 (3), 161-171 (2013).</li><li>Lam, N. L., Smith, K. R., Gauthier, A., Bates, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kerosene:+A+Review+of+Household+Uses+and+their+Hazards+in+Low-+and+Middle-Income+Countries.">Kerosene: A Review of Household Uses and their Hazards in Low- and Middle-Income Countries.</a> Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B. 15 (6), 396-432 (2012).</li><li>Chandrappa, R., Chandra Kulshrestha, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Sustainable Air Pollution Management: Theory and Practice. , 305-323 (2016).</li><li>Felix, V. J., Udaykiran, P. A., Ganesan, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fuel+Adulteration+Detection+System.">Fuel Adulteration Detection System.</a> Indian Journal of Science and Technology. 8, 90-95 (2015).</li><li>Meira, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+Adulterants+in+Diesel+by+Integration+of+LED+Fluorescence+Spectra.">Determination of Adulterants in Diesel by Integration of LED Fluorescence Spectra.</a> Journal of the Brazilian Chemical Society. 26 (7), 1351-1356 (2015).</li><li>Klingbeil, A. E., Jeffries, J. B., Hanson, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature-+and+composition-dependent+mid-infrared+absorption+spectrum+of+gas-phase+gasoline:+Model+and+measurements.">Temperature- and composition-dependent mid-infrared absorption spectrum of gas-phase gasoline: Model and measurements.</a> Fuel. 87 (17-18), 3600-3609 (2008).</li><li>Gupta, A., Sharma, R. K., Villanyi, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Air Pollution. , (2010).</li><li>Gruber, J., Lippi, R., Li, R. W. C., Benvenho, A. R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analytical+Methods+for+Determining+Automotive+Fuel+Composition.">Analytical Methods for Determining Automotive Fuel Composition.</a> New Trends and Developments in Automotive System Engineering. 13, 13-28 (2011).</li><li>Park, D. H., Hong, J., Park, I. S., Lee, C. W., Kim, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Colorimetric+Hydrocarbon+Sensor+Employing+a+Swelling-Induced+Mechanochromic+Polydiacetylene.">A Colorimetric Hydrocarbon Sensor Employing a Swelling-Induced Mechanochromic Polydiacetylene.</a> Advanced Functional Materials. 24 (33), 5186-5193 (2014).</li><li>Haidekker, M. A., Theodorakis, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ratiometric+mechanosensitive+fluorescent+dyes:+Design+and+applications.">Ratiometric mechanosensitive fluorescent dyes: Design and applications.</a> Journal of Materials Chemistry C. 4 (14), 2707-2718 (2016).</li><li>Uzhinov, B. M., Ivanov, V. L., Melnikov, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+rotors+as+luminescence+sensors+of+local+viscosity+and+viscous+flow+in+solutions+and+organized+systems.">Molecular rotors as luminescence sensors of local viscosity and viscous flow in solutions and organized systems.</a> Russian Chemical Reviews. 80 (12), 1179-1190 (2011).</li><li>Grabowski, Z. R., Rotkiewicz, K., Rettig, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+Changes+Accompanying+Intramolecular+Electron+Transfer:+Focus+on+Twisted+Intramolecular+Charge-Transfer+States+and+Structures.">Structural Changes Accompanying Intramolecular Electron Transfer: Focus on Twisted Intramolecular Charge-Transfer States and Structures.</a> Chemical Reviews. 103 (10), 3899-4032 (2003).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> ASTM D975 - 16a, Standard Specification for Diesel Fuel Oils. , (2016).</li><li>Colucci, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Future Automotive Fuels &#8226; Prospects &#8226; Performance &#8226; Perspective. , (1977).</li><li>Lackner, M., Winter, F., Agarwal, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Gaseous and Liquid Fuels. 3, (2010).</li><li>Gotor, R., Tiebe, C., Schlischka, J., Bell, J., Rurack, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+Adulterated+Diesel+Using+Fluorescent+Test+Strips+and+Smartphone+Readout.">Detection of Adulterated Diesel Using Fluorescent Test Strips and Smartphone Readout.</a> Energy &amp; Fuels. 31 (11), 11594-11600 (2017).</li><li>Coskun, A., Akkaya, E. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ion+Sensing+Coupled+to+Resonance+Energy+Transfer:+A+Highly+Selective+and+Sensitive+Ratiometric+Fluorescent+Chemosensor+for+Ag(I)+by+a+Modular+Approach.">Ion Sensing Coupled to Resonance Energy Transfer: A Highly Selective and Sensitive Ratiometric Fluorescent Chemosensor for Ag(I) by a Modular Approach.</a> Journal of the American Chemical Society. 127 (30), 10464-10465 (2005).</li><li>Chang, B. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Smartphone-based+Chemistry+Instrumentation:+Digitization+of+Colorimetric+Measurements.">Smartphone-based Chemistry Instrumentation: Digitization of Colorimetric Measurements.</a> Bulletin of the Korean Chemical Society. 33 (2), 549-552 (2012).</li><li>Roda, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Smartphone-based+biosensors:+A+critical+review+and+perspectives.">Smartphone-based biosensors: A critical review and perspectives.</a> TrAC Trends in Analytical Chemistry. 79, 317-325 (2016).</li><li>McCracken, K. E., Yoon, J. -. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+approaches+for+optical+smartphone+sensing+in+resource-limited+settings:+a+brief+review.">Recent approaches for optical smartphone sensing in resource-limited settings: a brief review.</a> Analytical Methods. 8 (36), 6591-6601 (2016).</li></ol>

Een fluorescente sonde, gebaseerd op een moleculaire rotor kleurstof die is gevoelig voor viscositeit in het bereik van die gemeten voor diesel en de verschillende mengsels met kerosine, werd gebruikt voor het verkrijgen van eenvoudige en efficiënte test strips voor de detectie van diesel brandstof vervalsing. De emissie-intensiteit van 4-DNS bij 550 nm in verschillende correlaten van diesel/kerosine mengsels met een afname van de viscositeit wanneer het aandeel van kerosine stijgt. Bij een temperatuur van 24 ° C, een ...

Brandstof vervalsing is een ernstig probleem in veel verschillende delen van de wereld, gewoon vanwege het enorme belang van brandstof als energiebron. Motoren waarop versneden brandstof vermindert hun prestaties, leidt tot eerdere motorstoring en milieuvervuiling1met zich meebrengt. Verhoogd dusx emissies optreden als diesel is versneden met kerosine bevat die meestal een grotere hoeveelheid zwavel2,3. Hoewel het probleem voor decennia bestaat, is duurzame brandstofbeheer die onthult van dergelijke criminele activiteiten op het punt van oorsprong nog zeldzaam, omdat het eenvoudige en betrouwbare tests voor brandstof vervalsing grotendeels4 ontbreken. Ondanks aanzienlijke vooruitgang in de minerale olie op basis van laboratorium analyse in de afgelopen decennia benaderingen van5,6,7, on-site metingen zijn nog schaars. Verschillende methoden voor het gebruik buiten het laboratorium hebben onlangs bedacht, met behulp van glasvezel8, veld - effect transistors9 of mechano-chromic materialen10. Hoewel zij enkele van de nadelen van conventionele methodes, robuust overwinnen, ontbreken gebruiksvriendelijk en draagbare methoden nog grotendeels. Fluorescerende viscositeit sondes op basis van moleculaire rotoren zijn een interessante alternatieve11,12, omdat minerale oliën bestaan uit een grote verscheidenheid aan koolwaterstoffen die in ketenlengte en cyclicity, die vaak verschillen tot uiting in verschillende viscositeiten. Omdat brandstoffen complexe mengsels zonder specifieke loodverbindingen om op te treden als tracers zijn, schijnt de meting van de verandering van een macroscopische eigenschap zoals viscositeit of polariteit zeer belovend. De laatste kan worden aangepakt door fluorescerende moleculaire rotoren waarvoor de fluorescentie quantum opbrengsten afhankelijk is van milieu viscositeit. Na photoexcitation impliceert deactivering vaak een gedraaide intramoleculaire gratis overdracht (TICT) staat, de bevolking van die wordt bepaald door de viscositeit van de omliggende communicatie13. Zeer viskeuze oplosmiddelen belemmeren moleculaire rotoren aan te nemen van een TICT staat, met als gevolg dat lichte emissie. In laag-visceuse oplosmiddelen, de rotor kan veel beter toegang krijgen tot de TICT staat, om niet-radiatieve verval en dus gehard fluorescentie te versnellen. De toevoeging van kerosine, met een viscositeit van 1.64 mm2∙s-1 bij 27 ° C, tot diesel, met respectieve viscositeiten van 1.3-2.4, 1.9-4.1, 2.0-4.5 of 5.5-24,0 mm2∙s -1 bij 40 ° C voor de rangen 1 D, 2D, nl 950 4D14,15,16, vermindert de kinematische viscositeit van het mengsel en mogelijk leidt tot een evenredige blussen van de fluorescentie van een moleculaire rotor-sonde. De familie van 4-dimethylamino-4-nitrostilbenes (4-DNS) leek meest veelbelovende ons vanwege hun sterke fluorescentie variatie over een kinematische viscositeitsbereik van 0,74-70,6 mm2∙s -1. Dit bereik past goed bij de bekende waarden van kerosine en dieselbrandstof.
Daarom verkenden we het vermogen van 4DNS, 2-[ethyl [4-[2-(4-nitrofenyl) ethyl] fenyl] amino] ethanol (4DNSOH) en (E)-4-(2-(ethyl(4-(4-nitrostyryl)phenyl)amino)ethoxy)-4-oxobutanoic zuur (4DNSCOOH) om aan te geven van de viscositeit van Diesel-kerosine mengsels via hun fluorescentie, afhankelijk van intramoleculaire rotatie en ten slotte levert een snelle test voor diesel vervalsing met kerosine. De beschikbare test is makkelijk te gebruiken, nauwkeurige, betrouwbare, rendabele en dimensioneel kleine. De adsorptie van de sondes op het filtreerpapier als een stevige steun werd onderzocht en de analyse werd uitgevoerd met een ingesloten smartphone gebaseerde fluorescentie-lezer. Vandaag de dag zijn overal beschikbaar smartphones uitgerust met kwalitatief hoogwaardige camera's, waardoor de detectie van optische veranderingen zoals kleur- en fluorescentie eenvoudig, en de weg vrijmaakt voor krachtige on-site analyses. We laten hier zien dat de meting van de emissie van fluorescerende sondes geadsorbeerde op papier stroken met een smartphone kan worden gebruikt voor fraude-opsporing van verbranding brandstoffen in een betrouwbare wijze17.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>4-dimethylamino-4-nitrostilbene (CAS Number: 2844-15-7)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>39255</td>
			<td>4-DNS Dye</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-[ethyl[4-[2-(4-nitrophenyl)ethenyl]phenyl]amino]ethanol (CAS Number: 122258-56-4)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>518565</td>
			<td>4-DNS-OH Dye</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whatman&#160;qualitative filter paper, Grade 1</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z274852</td>
			<td>Test strips support</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whatman&#160;application specific filter, activated carbon loaded paper, Grade 72</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>WHA1872047</td>
			<td>Fuel pre-treatment filters</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pall reusable in-line filter holders stainless steel, diam. 47&#160;mm</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>Z268453&#160;</td>
			<td>Holder pre-treatment filters</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(3-Aminopropyl)triethoxysilane</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>919-30-2</td>
			<td>APTES</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-(Dimethylamino)pyridine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>1122-58-3</td>
			<td>DMAP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Succinic anhydride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>108-30-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylamine</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>121-44-8</td>
			<td>Et3N</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N&#39;-dicyclohexylcarbodiimide&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>538-75-0</td>
			<td>DCC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stuart Tube Rotators</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>SB3</td>
			<td>Rotator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FreeCAD</td>
			<td>freecadweb.org</td>
			<td>-</td>
			<td>Freeware - 3D design</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultimaker Cura</td>
			<td>Ultimaker</td>
			<td>-</td>
			<td>Freeware - 3D printing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Android Studio</td>
			<td>Google</td>
			<td>-</td>
			<td>Freeware - App programming</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Renkforce SuperSoft OTG-Mirror Micro-USB Cable 0,15 m</td>
			<td>Conrad.de</td>
			<td>1359890&#160;- 62</td>
			<td>Smartphone setup electronic part</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Black Cord Switch 1 x Off / On</td>
			<td>Conrad.de</td>
			<td>1371835&#160;- 62</td>
			<td>Smartphone setup electronic part</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon Film Resistor 100 &#937;</td>
			<td>Conrad.de</td>
			<td>1417639&#160;- 62</td>
			<td>Smartphone setup electronic part</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>492 nm blocking edge BrightLine&#160;short-pass filter</td>
			<td>Semrock</td>
			<td>FF01-492/SP-25</td>
			<td>Filter excitation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>550/49&#160;nm BrightLine single-band bandpass filter</td>
			<td>Semrock</td>
			<td>FF01-550/49-25</td>
			<td>Filter emission</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#216;1/2&#34; Unmounted N-BK7 Ground Glass Diffuser, 220 Grit</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DG05-220</td>
			<td>Diffuser excitation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED 465 nm, 9 cd, 20 mA, &#177;15&#176;, 5 mm clear epoxy</td>
			<td>Roithner</td>
			<td>RLS-B465</td>
			<td>LED excitation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fluorescent paper strips for the detection of diesel adulteration with smartphone read-out

Drie TL moleculaire rotors 4-dimethylamino-4-nitrostilbene (4-DNS) werden onderzocht voor hun potentiële gebruik zoals viscositeit sondes om aan te geven van de inhoud van kerosine in diesel/kerosine mengsels, een wide-spread activiteit te vervals brandstof. In oplosmiddelen met lage viscositeit deactiveren de kleurstoffen snel via een zogenaamde gedraaide intramoleculaire gratis overdracht staat, efficiënt blussen de fluorescentie. Metingen van diesel/kerosine mengsels bleek een goede lineaire correlatie tussen de afname van de fluorescentie en het verhogen van de Fractie van de minder viskeuze kerosine in diesel/kerosine mengsels. Immobilisatie van de hydroxy afgeleide 4-DNS-OH in cellulose papier leverde test strips die van de indicator van de fluorescerende functionaliteit behouden. Combinatie van de strips met een lezer op basis van een smartphone en een controlerende app mag maken van een eenvoudig veldtest. De methode kan op betrouwbare wijze de aanwezigheid van kerosine in diesel van 7 tot 100%, overtreft de huidige standaardmethoden voor diesel vervalsing.

De drie structuren van de twee commerciële kleurstoffen 4-DNS en 4-DNS-OH en de gesynthetiseerde kleurstof 4-DNS-COOH bevatten een stilbeen kernelement vervangen door een donor (-NR2) en een accepteerder (-2) groep aan beide uiteinden, de centrale dubbele binding vormen het scharnier van de zogenaamde 'moleculaire rotor' (figuur 1A). De structuren verschillen in aminogroep vervangen patroon met korte alkyl groepen voor 4-DNS, twee iets ...

Watch this Scientific Journal Video about Fluorescent Paper Strips for the Detection of Diesel Adulteration with Smartphone Read-out at JoVE.com

Fluorescent Paper Strips for the Detection of Diesel Adulteration with Smartphone Read-out

Fluorescerend papier stroken voor de detectie van Diesel vervalsing met Smartphone uitlezing

Hier presenteren we een protocol voor het detecteren van de vervalsing van diesel met kerosine gebruik test strips bedekt met een fluorescerende viscositeit sonde samen met een smartphone gebaseerde analysesysteem.

Three fluorescent molecular rotors of 4-dimethylamino-4-nitrostilbene (4-DNS) were investigated for their potential use as viscosity probes to indicate ...

Het algemene doel van deze peilstoktesten waarbij een fluorescerende viscositeitsonde en een smartphone-uitlezing worden gecombineerd, is het detecteren van dieselvervalsing met kerosine en het opsporen van dergelijke fraude en het voorkomen van economische schade. Deze methode kan gebruikers in het land met beperkte middelen helpen om snelle tests uit te voeren volgens de WHO ASSURED-eisen Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het een kwalitatief meetresultaat geeft in minder dan een minuut en kan worden uitgevoerd door ongeschoold personeel zonder specifieke apparatuurvereisten. Hoewel de methode een nieuw hulpmiddel biedt voor de detectie van splijtstofvervalsing, kan het ook worden gebruikt voor andere on-site meettoepassingen, zoals bijvoorbeeld explosieve detectie of wateranalyse.Bereid een millimolar oplossingen van de referentie kleurstof en kleurstoffen 4-DNS, 4-DNS-OH, en 4-DNS-COOH in tolueen zoals beschreven in het tekstprotocol. Snijd cellulosestrips van 30 bij 5 millimeter uit filterpapier. Plaats ongeveer 50 van deze reepjes in een afsluitbare flesje van vijf milliliter samen met 4,5 milliliter van de gewenste kleurstofoplossing.Schud de strips in de flacon met een verticale rotator gedurende 20 minuten bij 30 rpm. Giet vervolgens de tolueenoplossing uit de flacon. Vul onmiddellijk met vier milliliter cyclohexaan en draai gedurende een minuut bij 30 rpm om overtollige kleurstoffen af te wassen.Herhaal deze wasbeurt drie keer. Na het wassen de verkregen teststrips op een filterpapier gedurende 10 minuten bij kamertemperatuur drogen voordat het monster voorbehandeling uitvoert zoals beschreven in het tekstprotocol. Koop een standaard epoxy LED van vijf millimeter op 460 nanometer, een weerstand van 100 ohm en een USB-on-the-go-kabel met een aan-uit-schakelaar en een micro-USB-poort.Snijd de USB-kabel aan de andere kant van de on-the-go kant te isoleren van de rode draad aandrijven positieve vijf volt en de zwarte draad die overeenkomt met de grond. Knip nu de zwarte draad van de USB-kabel door en soldeer de 100-ohm weerstand op de achterkant van de schakelaar. Soldeer de LED-anode aan de positieve vijf-volt rode draad en de LED kathode aan de grond zwarte draad.Koop een diffuser en twee filters voor de LED en de camera, meestal een short-pass filter voor het excitatiekanaal en een band-pass filter voor de emissie-collectie. 3D print een smartphone hoesje dat op de smartphone past en integreert de verschillende optische onderdelen bestaande uit een zwarte kamer zoals beschreven in het tekstprotocol. Ook 3D print een striphouder om een referentie en een teststrip te houden.Implementeer het excitatiekanaal door de LED, de diffuser en het filter te plaatsen om de papierstrips onder een hoek van 60 graden te verlichten. Implementeer het leeskanaal door het filter voor de CMOS-camera van de smartphone te plaatsen. Selecteer het adequate kalibratiebestand in het softwaregeheugen door op de menuknop in de rechterbovenhoek van het softwarevenster te klikken.Dompel de teststrip een paar seconden in het dieselmonster door de teststrip met een pincet vast te houden. Verwijder overtollige brandstof door opvulling met een droogpapier. Plaats de teststrip in de striphouder naast de referentiestrook en introduceer de houder in de smartphonehoes.Een afbeelding van de fluorescentie van de strip wordt dan onmiddellijk weergegeven op het scherm van de smartphone. Druk op de schietknop om de fluorescentieintensiteiten van test- en referentiestrips vast te leggen. De mate van vervalsing wordt onmiddellijk berekend door het interne algoritme en weergegeven op het scherm.Om teststrips te verkrijgen die zijn gecodeerd met een fluorescentie moleculaire rotor als viscositeitsonde, werden drie soorten kleurstoffen op papier gecodeerd. Een kandidaat, 4-DNS-OH, bleek de meest geschikte sonde voor het opsporen van diesel vervalsing met kerosine. De fluorescentie van de strips werd bepaald met een smartphonecamera na het inbrengen van de strips in een 3D-geprinte behuizing.De behuizing integreerde de striphouder en alle benodigde optische elementen, zoals een LED die rechtstreeks wordt aangedreven door de USB-poort van de smartphone, filters en een diffuser. De testprocedure werd zo eenvoudig mogelijk gehouden met slechts een paar stappen, dompelen, het plaatsen van de strip in de houder, het starten van de LED, en het positioneren van de houder in de zaak, gevolgd door meting en analyse. De analysesoftware gemiddeld alle RGB-waarden van de pixels in vooraf gedefinieerde ruimtelijke gebieden die overeenkomen met de strips en omgezet in fluorescentie intensiteiten.Eenmaal onder de knie, kan deze techniek worden gedaan binnen een of twee minuten. Na het bekijken van deze video, moet u een goed begrip van hoe dergelijke kosteneffectieve, nauwkeurige en snelle methoden voor brandstof vervalsing moet werken. Het is ook interessant forensische oplossing, bijvoorbeeld als een ongetrainde autoriteit personeel of consumenten moeten fraude aan het licht brengen.Tijdens een poging tot deze procedure, is het belangrijk om te onthouden om de juiste kalibratie bestanden te kiezen speciaal bij het werken met een diesel monsters van verschillende kwaliteiten, omdat ze specifiek kunnen communiceren op de strip. Na deze procedure kunnen andere referentie- of laboratoriummethoden zoals GC-FID worden uitgevoerd om positieve resultaten te valideren die op het veld tijdens een screeningcampagne worden waargenomen. Dus, deze techniek kan de weg vrijmaken voor andere onderzoekers om fluorescerende dipsticktesten te combineren met ingebedde smartphone-uitlezingssystemen om waardevolle tools te bieden voor detectie ter plaatse, zoals verontreinigende stoffen in water of andere forensische toepassingen.Werken met smartphone CMOS alt-detector vereist een aantal voorzorgsmaatregelen met betrekking tot de buitenste-brede valence algoritme dat aanwezig is in de meeste van de apparaten. Het meten van de fluorescentie van een referentiestrook naast de teststrip maakt correctie van een dergelijke afwijking mogelijk.

Research

JoVE Journal

Environment

Single-plant, Sterile Microcosms for Nodulation and Growth of the Legume Plant Medicago truncatula with the Rhizobial Symbiont Sinorhizobium meliloti

Single-plant, Sterile Microcosms for Nodulation and Growth of the Legume Plant Medicago truncatula with the Rhizobial Symbiont Sinorhizobium meliloti

Single-plant, Steriel Microcosmi voor nodulatie en groei van de peulvrucht installatie<em&gt; Medicago truncatula</em&gt; Met de stikstofbindende Symbiont<em&gt; Sinorhizobium meliloti</em

Rhizobial  bacteria form symbiotic, nitrogen-fixing nodules on the roots of compatible host  legume plants.  One  of the most well-developed model systems ...

Tracking Microbial Contamination in Retail Environments Using Fluorescent Powder - A Retail Delicatessen Environment Example

Tracking microbiële verontreiniging in Retail Environments met fluorescerende poeder - Een Retail Delicatessen Milieu Voorbeeld

Cross contamination of foodborne pathogens in the retail environment is a significant public health issue contributing to an increased risk for foodborne ...

Colorimetric Paper-based Detection of Escherichia coli, Salmonella spp., and Listeria monocytogenes from Large Volumes of Agricultural Water

Colorimetric Paper-based Detection of Escherichia coli, Salmonella spp., and Listeria monocytogenes from Large Volumes of Agricultural Water

Colorimetrische Papier-gebaseerde detectie van<em&gt; Escherichia coli</em&gt;,<em&gt; Salmonella</em&gt; Spp. En<em&gt; Listeria monocytogenes</em&gt; Van grote volumes of Agricultural Water

This protocol describes rapid colorimetric detection of Escherichia coli, Salmonella spp., and Listeria monocytogenes from large volumes (10 L) of ...

Detection of Foodborne Bacterial Pathogens from Individual Filth Flies

Detectie van Foodborne bacteriële pathogenen uit Individuele Filth Flies

There is unanimous consensus that insects are important vectors of foodborne pathogens. However, linking insects as vectors of the pathogen causing a ...

Ecotoxicological Method with Marine Bacteria Vibrio anguillarum to Evaluate the Acute Toxicity of Environmental Contaminants

Ecotoxicological Method with Marine Bacteria Vibrio anguillarum to Evaluate the Acute Toxicity of Environmental Contaminants

Ecotoxicologische methode met mariene bacteriën<em&gt; Vibrio anguillarum</em&gt; De acute toxiciteit van milieuverontreinigende stoffen beoordelen

Bacteria are an important component of the ecosystem, and microbial community alterations can have a significant effect on biogeochemical cycling and food ...

Building Double-decker Traps for Early Detection of Emerald Ash Borer

Dubbeldekker Traps voor vroegtijdige opsporing van Emerald Ash Borer bouwen

Emerald ash borer (EAB) (Agrilus planipennis Fairmaire), the most destructive forest insect to have invaded North America, has killed hundreds of millions ...

Procedures of Laboratory Fumigation for Pest Control with Nitric Oxide Gas

Procedures van laboratorium fumigatie voor ongediertebestrijding met stikstofmonoxide Gas

Nitric oxide (NO) is a newly discovered fumigant for postharvest pest control. This paper provides detailed protocols for conducting NO fumigation on ...

Characterization of Aquatic Biofilms with Flow Cytometry

Karakterisering van aquatische Biofilms met stroom Cytometry

Biofilms are dynamic consortia of microorganism that play a key role in freshwater ecosystems. By changing their community structure, biofilms respond ...

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

De Plant infectie Test: Spray en wond-gemedieerde inoculatie met de Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current ...