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

Forfatterne ønsker å erkjenne BAM for finansiering gjennom fokusområdet analytisk Sciences: https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.

1. fluorescerende fargestoffer (figur 1A)
<ol><li>Kjøpe kommersielt tilgjengelig 4-DNS og 4-DNS-OH. Merk: 4-DNS-COOH er ikke kommersielt tilgjengelig og er forberedt fra 4-DNS-OH som beskrevet heretter.</li>
	<li>Plasser 50 mg (0,16 mmol) 2-[ethyl [4-[2-(4-nitrophenyl) ethenyl] fenyl] amino] etanol, 2 mg (0.016 mmol) av 4-dimethylaminopyridine og 19,2 mg (0.192 mmol) succinic anhydride i en 10 mL rundt bunnen kolbe.</li>
	<li>Oppløse reagenser i 2 mL tørr diklormetan under argon atmosfære.</li>
	<li>Legg 11,6 µ...

<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>

En fluorescerende sonde, basert på en molekylær rotoren fargestoff som er følsomme for viskositet i området de måles for diesel og dens forskjellige blandinger med parafin, ble brukt til å få enkel og effektiv teststrimler for påvisning av diesel drivstoff Adulterasjon. Utslippsintensiteten av 4-DNS på 550 nm i ulike diesel/parafin blander korrelerer med en reduksjon i viskositet når andelen av parafin øker. Ved en temperatur på 24 ° C, en ikke-lineær fluorescens slukke på opptil 55% ble observert for opp ...

Drivstoff Adulterasjon er et alvorlig problem i mange ulike deler av verden, bare på grunn av enorme relevansen av brensel som energikilde. Kjører motorer adulterated drivstoff reduserer ytelsen, fører til tidligere motorstopp og innebærer miljøforurensning1. Økt såx utslipp oppstå hvis diesel er adulterated med parafin inneholder som vanligvis et høyere beløp av svovel2,3. Selv om problemet finnes i flere tiår, er bærekraftig drivstoff management som avdekker slik kriminell aktivitet på punktet av opprinnelse fremdeles sjeldne, fordi enkel og pålitelig tester for drivstoff Adulterasjon mangler i stor grad4. Til tross for betydelig fremgang i laboratorie-baserte mineralolje analyse Radcliffe5,6,7, tilnærminger til hotellets mål er fortsatt mangelvare. Ulike metoder for bruk utenfor laboratoriet har nylig blitt utviklet med fiberoptikk8, felt - effekt transistorer9 eller mechano-chromic materialer10. Selv om de overvinne noen av ulempene ved konvensjonelle metoder, robust, er brukervennlig og bærbare fortsatt mangler i stor grad. Fluorescerende viskositet sonder basert på molekylære rotorer er et interessant alternativ11,12, fordi mineraloljer består av et stort utvalg av hydrokarboner som varierer i kjedelengde og cyclicity, blir ofte i ulike viskositet. Fordi brensel er komplekse blandinger uten spesifikk bly forbindelser som tracers, virker måling av endring av makroskopisk egenskap som viskositet eller polaritet svært lovende. Sistnevnte kan tas av fluorescerende molekylær rotorer som fluorescens quantum avkastningen avhengig av miljømessige viskositet. Etter photoexcitation innebærer deaktivering vanligvis en vridd intramolekylære kostnad overføring (TICT) tilstand, befolkningen som bestemmes av viskositeten av dens omkringliggende microenvironment13. Svært tyktflytende løsemidler hindre molekylær rotorer å vedta en TICT tilstand, innebærer lys utslipp. I lav-tyktflytende løsemidler får mye bedre rotoren TICT staten, akselererende ikke-strålingen nedbrytning og dermed Let fluorescens. Tillegg av parafin, med en viskositet på 1.64 mm2∙s-1 ved 27 ° C, til diesel, med respektive viskositet 1.3-2,4, 1,9-4.1, 2.0-4.5 eller 5.5-24,0 mm2∙s -1 til 40 ° C for karakterer 1 D, 2D, no 950 4D14,15,16, reduserer Kinematisk viskositeten av blandingen og potensielt fører til en proporsjonal slukke av fluorescens av en molekylær rotoren sonde. Familien til 4-dimethylamino-4-nitrostilbenes (4-DNS) virket mest lovende til oss på grunn av deres sterke fluorescens variasjon over en Kinematisk viskositet rekke 0.74-70.6 mm2∙s -1. Dette området passer godt med de kjente verdiene av parafin og diesel.
Vi utforsket derfor muligheten for 4DNS, 2-[ethyl [4-[2-(4-nitrophenyl) ethenyl] fenyl] amino] etanol (4DNSOH) og (E)-4-(2-(ethyl(4-(4-nitrostyryl)phenyl)amino)ethoxy)-4-oxobutanoic syre (4DNSCOOH) til å angi viskositeten av diesel-parafin blandinger gjennom deres fluorescens, avhengig av intramolekylære rotasjon og til slutt gir en rask test for diesel Adulterasjon med parafin. Disponibel testen er brukervennlig, nøyaktig, pålitelig, kostnadseffektiv og med liten. Opptak av sonder på filter papiret solid støtte ble undersøkt og analyse ble gjennomført med en innebygd smartphone-baserte fluorescens leser. I dag, er overalt tilgjengelig smarttelefoner utstyrt med høykvalitets kameraer, rendering gjenkjenning av optisk endringer som farge og fluorescens grei og banet vei for kraftig på stedet analyser. Vi viser her at måling av utslipp av fluorescerende sonder adsorbert på papir strips med en smarttelefon kan brukes for Svindeldeteksjon på forbrenning brensel i en pålitelig måte17.

<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

Tre fluorescerende molekylær rotorene av 4-dimethylamino-4-nitrostilbene (4-DNS) ble undersøkt for deres mulige bruk som viskositet sonder for å vise innholdet i parafin i diesel/parafin blander, en utbredt aktivitet til adulterate drivstoff. I løsemidler med lav viskositet deaktivere fargestoffer raskt via en såkalt vridd intramolekylære kostnad overføring stat, effektivt slukke fluorescensen. Målinger av diesel/parafin blander avslørte en god lineær sammenheng mellom nedgangen i fluorescens og økningen av brøkdelen av mindre flytende parafin i diesel/parafin forener. Immobilisering av Aha avledede 4-DNS-OH i cellulose papir gitt strimmelen som bevarer fluorescent indikatorens atferd. Kombinasjonen av striper med en leseren basert på en smarttelefon, og en kontrollerende app kan opprette en enkel felttest. Metoden kan oppdage tilstedeværelsen av parafin i diesel fra 7 til 100%, overgått dagens standard metoder for diesel Adulterasjon.

De tre variantene av to kommersielle fargestoffer 4-DNS og 4-DNS-OH og syntetisert fargestoff 4-DNS-COOH inneholder et stilbene kjerneelement erstattes med en donor (-NR2) og en godkjenner (-ingen2) gruppe i begge ender, det sentrale dobbelt bånd utgjør hengsel på såkalte "molekylær rotoren' (figur 1A). Strukturer forskjellige amino gruppemønster substitusjon med kort alkyl grupper for 4-DNS to lengre grupper inkludert en alkohol m...

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

Fluorescerende papir strimler for påvisning av Diesel Adulterasjon med Smartphone lese-out

Her presenterer vi en protokoll for å oppdage Adulterasjon diesel med parafin bruker teststrimler dekket med et fluorescerende viskositet sonde med en smartphone-baserte analysesystem.

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

Det overordnede målet med disse dipstick analysene kombinere en fluorescerende viskositet sonde og en smarttelefon avlesning er å oppdage diesel utroskap med parafin og å oppdage slike svindel og unngå økonomisk skade. Denne metoden kan hjelpe brukere i ressursbegrenset land til å utføre raske tester i henhold til WHO ASSURED krav Den største fordelen med denne teknikken er at det gir et kvalitativt måleresultat på mindre enn ett minutt og kan utføres av utrent personell uten spesifikt utstyrskrav. Selv om metoden gir et nytt verktøy for påvisning av drivstofffor adulteration, kan den også brukes til andre måleapplikasjoner på stedet, som for eksempel eksplosiv deteksjon eller vannanalyse.Forbered en millimolar løsning av referansefargestoffet og fargestoffer 4-DNS, 4-DNS-OH og 4-DNS-COOH i toluen som beskrevet i tekstprotokollen. Klipp cellulosestrimler på 30-av-fem millimeter fra filterpapir. Legg ca 50 av disse stripene i et forseglet fem milliliter hetteglass sammen med 4,5 milliliter av ønsket fargestoffløsning.Rist stripene inne i hetteglasset med en vertikal rotator i 20 minutter ved 30 o/min. Hell deretter toluenoppløsningen ut av hetteglasset. Fyll umiddelbart med fire milliliter cyclohexane og roter i ett minutt ved 30 rpm for å vaske av overflødige fargestoffer.Gjenta denne vaskeoperasjonen tre ganger. Etter vask tørker du de oppnådde teststrimlene på et filterpapir i 10 minutter ved romtemperatur før du utfører prøvebehandling som beskrevet i tekstprotokollen. Kjøp en standard fem millimeter epoksy LED på 460 nanometer, en 100-ohm motstand, og en USB on-the-go kabel med en på-av-bryter og en mikro USB-port.Klipp USB-kabelen på motsatt side av on-the-go-siden for å isolere den røde ledningen som driver positive fem volt og den svarte ledningen som tilsvarer bakken. Nå kutter du den svarte ledningen på USB-kabelen og lodde 100-ohm motstand på baksiden av bryteren. Lodde LED-anoden til den positive femvolts røde ledningen og LED-katoden til den svarte ledningen.Kjøp en diffuser og to filtre for LED og kameraet, vanligvis et kortpassfilter for eksitasjonskanalen og et båndpassfilter for utslippssamlingen. 3D skriver ut et smarttelefonveske som passer på smarttelefonen og integrerer de forskjellige optiske delene som består av et svart kammer som beskrevet i tekstprotokollen. 3D skriver også ut en stripeholder for å holde en referanse og en teststrimmel.Implementer eksitasjonskanalen ved å plassere LED-lampen, diffusoren og filteret for å belyse papirstripene i en vinkel på 60 grader. Implementer lesekanalen ved å plassere filteret foran smarttelefonens CMOS-kamera. Velg den tilstrekkelige kalibreringsfilen fra programvareminnet ved å klikke på menyknappen øverst til høyre i programvarevinduet.Dypp teststrimmelen i dieselprøven i et par sekunder ved å holde teststrimmelen med pinsett. Fjern overflødig drivstoff ved å polstring med tørkepapir. Plasser teststrimmelen inne i stripeholderen ved siden av referansestripen og sett holderen inn i smarttelefonetuiet.Et bilde av stripens fluorescens vises deretter umiddelbart på smarttelefonens skjerm. Trykk på opptaksknappen for å registrere fluorescensintensiteten til test- og referansestrimler. Graden av utroskap beregnes umiddelbart av den interne algoritmen og vises på skjermen.For å få teststrimler kodet med en fluorescensmolekylær rotor som en viskositetssonde, ble tre typer fargestoffer kodet på papir. En kandidat, 4-DNS-OH, ble funnet å være den mest passende sonden for å oppdage diesel utroskap med parafin. Fluorescensen av stripene ble bestemt med et smarttelefonkamera etter innsetting av stripene i et 3D-trykt tilfelle.Saken integrert stripeholderen og alle nødvendige optiske elementer, for eksempel en LED drevet direkte av smarttelefonens USB-port, filtre og en diffuser. Analyseprosedyren ble holdt så enkel som mulig med bare et par trinn, dypping, plassering av stripen i holderen, start av LED og posisjonering av holderen i saken, etterfulgt av måling og analyse. Analyseprogramvaren gjennomsnitt alle RGB-verdiene til pikslene i forhåndsdefinerte romlige områder som tilsvarer stripene og konverterte dem til fluorescensintensiteter.Når mestret, kan denne teknikken gjøres innen ett eller to minutter. Etter å ha sett denne videoen, bør du ha en god forståelse av hvordan slike kostnadseffektive, presise og raske metoder for drivstofffortredelse skal fungere. Det er også interessant rettsmedisinsk løsning, for eksempel, hvis en utrent myndighet personell eller forbrukere bør avdekke svindel.Mens du prøver denne prosedyren, er det viktig å huske å velge tilstrekkelig kalibreringsfiler spesielt når du arbeider med noen dieselprøver av forskjellige karakterer, da de kan samhandle spesielt på stripen. Etter denne fremgangsmåten kan andre referanse- eller laboratoriemetoder som GC-FID utføres for å validere positive resultater observert på feltet under en screeningkampanje. Så, denne teknikken kan bane vei for andre forskere å kombinere fluorescerende peilepinne analyser med innebygde smartphone avlesning systemer for å gi verdifulle verktøy for på stedet deteksjon som forurensende stoffer i vann eller andre rettsmedisinske applikasjoner.Arbeid med smarttelefon CMOS alt-detektor krever noen forholdsregler om den ytre valence algoritmen som er til stede i de fleste enhetene. Måling av fluorescensen til en referansestripe i tillegg til teststrimmelen tillater korrigering av slike avvik.

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-anlegg, Sterile mikrokosmos for Nodulation og Vekst av legume Plant<em&gt; Medicago truncatula</em&gt; Med Rhizobial 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

Sporing mikrobiell forurensning i Retail miljø Ved hjelp av fluorescerende pulver - En Retail Delicatessen Miljø Eksempel

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

Colorimetric Papir-basert gjenkjenning av<em&gt; Escherichia coli</em&gt;,<em&gt; Salmonella</em&gt; Spp.., Og<em&gt; Listeria monocytogenes</em&gt; Fra store mengder vann i landbruket

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

Deteksjon av matbårne bakterier fra Individual Filth Fluer

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

Økotoksikologisk metode med marine bakterier<em&gt; Vibrio anguillarum</em&gt; Å vurdere den akutte toksisiteten av miljøforurensninger

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

Bygge dobbeldekker feller for tidlig deteksjon av Emerald aske Borer

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

Prosedyrer for laboratoriet utgassing til skadedyrbekjempelse med nitrogenoksid gass

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

Karakteristikk av akvatiske biofilm med flowcytometri

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

Anlegget infeksjon testen: Spray og såret-mediert Inoculation med anlegget patogen Magnaporthe Grisea

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