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

Författarna vill erkänna BAM finansiering genom fokusområdet analytiska vetenskaper: https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.

1. fluorescerande färgämnen (figur 1A)
<ol><li>Köpa kommersiellt tillgängliga DNS-4 och 4-DNS-OH. Obs: 4-DNS-COOH är inte kommersiellt tillgängliga och är beredd från 4-DNS-OH som beskrivs nedan.</li>
	<li>Placera 50 mg (0,16 mmol) av 2-[etyl [4-[2-(4-nitrofenyl) ethenyl] fenyl] amino] etanol, 2 mg (0,016 mmol) 4-dimethylaminopyridine och 19,2 mg (0.192 mmol) succinic anhydride i en 10 mL rund botten kolven.</li>
	<li>Lös upp reagenserna i 2 mL torrt diklormetan under argon atmosfär.</li>
	<li>Lägg till 1...

<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 fluorescerande probe, baserat på en molekylär rotor färgämne som är känslig för viskositet i spänna av de som mättes för diesel och dess olika blandningar med fotogen, användes för att få enkel och effektiv teststickor för detektion av diesel bränsle uppblandning. Utsläpp intensiteten 4-DNS vid 550 nm i olika diesel/fotogen blandningar korrelerar med en minskning av viskositet när andelen fotogen ökar. Vid en temperatur på 24 ° C, en icke-linjär fluorescens snabbkylning av upp till 55% observerade...

Bränsle uppblandning är ett allvarligt problem i många olika delar av världen, helt enkelt på grund av den enorma betydelsen av bränsle som energikälla. Kör motorn på uppblandat bränsle minskar deras prestanda, leder till tidigare motorbortfall och medför miljöbelastning1. Ökat såx utsläppen uppstå om diesel är uppblandat med fotogen innehåller som vanligtvis en högre mängd svavel2,3. Även om problemet finns i årtionden, är hållbart bränsle ledning som avslöjar sådan brottslig verksamhet på dess peka av beskärning fortfarande sällsynta, eftersom enkla och tillförlitliga tester för bränsle uppblandning saknas till stor del4. Trots betydande framsteg i laboratoriebaserade mineralolja analys i de förgångna årtiondena5,6,7, närmar sig till hotellets mätningar är fortfarande knappa. Olika metoder för användning utanför laboratoriet har nyligen utarbetats, använder fiberoptik8, field - effecttransistorer9 eller mechano-kromsyra material10. Användarvänligt och bärbart metoder saknas fortfarande till stor del även om de övervinna några av nackdelarna med konventionella metoder, robust. Fluorescerande viskositet sonder baserat på molekylära rotorerna är ett intressant alternativ11,12, eftersom mineraloljor består av en stor mängd kolväten som skiljer sig i Kedjanslängd och cyclicity, som ofta återspeglas i olika viskositeter. Eftersom bränslen är komplexa blandningar utan specifika blyföreningar som spårämnen, verkar mätning av förändringen av en makroskopisk egenskap som viskositet eller polaritet mycket lovande. Den senare kan tas upp av fluorescerande molekylära rotorer som fluorescens quantum avkastning beror på miljön viskositet. Efter photoexcitation innebär avaktivering vanligen en vriden intramolekylära kostnad överföring (TICT) stat, befolkningen som bestäms av dess omgivande närmiljön13viskositet. Mycket trögflytande lösningsmedel hindra molekylär rotorer för att anta ett TICT tillstånd, som medför ljusa utsläpp. I låg viskös lösningsmedel, kan rotorn mycket bättre tillgång TICT staten, accelererande icke-strålnings förfall och således kylda fluorescens. Tillägg av fotogen, med en viskositet av 1,64 mm2∙s–1 vid 27 ° C, till diesel, med respektive viskositeter av 1,3-2.4, 1,9-4.1, 2.0-4.5 eller 5.5-24,0 mm2∙s –1 vid 40 ° C för årskurs 1 D, 2D, sv 950 och 4D14,15,16, minskar den kinematiska viskositeten av blandningen och potentiellt leder till en proportionell snabbkylning av fluorescensen av en molekylär rotor sond. Familjen av 4-dimethylamino-4-Nitrostilbener (4-DNS) verkade mest lovande till oss på grund av deras stark fluorescens variationen över en Kinematisk viskositet rad 0,74-70,6 mm2∙s –1. Detta intervall matchar bra med de kända värdena av fotogen och diesel.
Vi undersökte därför möjligheten för 4DNS, 2-[etyl [4-[2-(4-nitrofenyl) ethenyl] fenyl] amino] etanol (4DNSOH) och (E)-4-(2-(ethyl(4-(4-nitrostyryl)phenyl)amino)ethoxy)-4-oxobutanoic syra (4DNSCOOH) att indikera viskositet diesel-fotogen blandningar genom deras fluorescens, beroende på intramolekylära rotation och slutligen ger en snabbtest för diesel uppblandning med fotogen. Disponibla testet är lätt att använda, exakt, pålitlig, kostnadseffektiv och dimensionellt små. Adsorption av sonderna på filter papper som ett fast stöd undersöktes och analysen var fulländad med en inbäddad smartphone-baserade fluorescens-läsare. Idag är ubiquitously tillgängliga smartphones utrustade med högkvalitativa kameror, rendering detektion av optiska förändringar såsom färg och fluorescens okomplicerad, och banar väg för kraftfulla Hotellets analyser. Här visar vi att mätning av utsläpp av fluorescerande sonder adsorberat på pappersremsor med en smartphone kan användas för bedrägeri upptäckt på förbränning bränslen i ett tillförlitligt sätt17.

<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 fluorescerande molekylära rotorerna på 4-dimethylamino-4-nitrostilbene (4-DNS) undersöktes för deras potentiella användning som viskositet sonder för att ange innehållet i fotogen i diesel/fotogen blandningar, en utbredd verksamhet till adulterate bränsle. I lösningsmedel med låg viskositet inaktivera färgämnena snabbt via en s.k. tvinnade intramolekylära kostnad överföring stat, effektivt släcka fluorescensen. Mätningar av diesel/fotogen blandningar avslöjade en bra linjär korrelation mellan minskningen av fluorescens och ökningen av andelen mindre trögflytande fotogen i diesel/fotogen blandningar. Immobilisering av hydroxi härledda 4-DNS-OH i cellulosa papper gav teststickor som bevarar fluorescerande indikatorns beteende. Kombination av remsor med en läsare som baserat på en smartphone och en kontrollerande app behörighet att skapa en enkel fälttest. Metoden kan på ett tillförlitligt sätt upptäcka förekomsten av fotogen i diesel från 7 till 100%, överträffar nuvarande standardmetoder för diesel uppblandning.

Två kommersiella färgämnen 4-DNS och 4-DNS-OH och den syntetiskt färgämne 4-DNS-COOH tre strukturer innehåller stilben kärnan ersätts med en givare (-NR2) och en acceptor (-2) gruppen i båda ändar, det centrala dubbletten bond som utgör gångjärn av så kallade 'molekylär rotorn' (figur 1A). Strukturer skiljer sig i aminogrupp substitution mönster med korta alkyl grupper för 4-DNS, två något längre grupper inklusive en ...

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

Fluorescerande pappersremsor för detektion av Diesel uppblandning med Smartphone avläsningssystem

Här presenterar vi ett protokoll för att upptäcka förvanskningar av diesel med fotogen med hjälp av teststickor belagd med en fluorescerande viskositet sond tillsammans med en smartphone-baserat analyssystem.

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

Det övergripande målet med dessa mätsticka analyser som kombinerar en fluorescerande viskositetssond och en smartphone-avläsning är att upptäcka dieselförvansning med fotogen och att upptäcka sådana bedrägerier och undvika ekonomisk skada. Denna metod kan hjälpa användare i resursbegränsat land att utföra snabbtester enligt WHO ASSURED-kraven Den största fördelen med denna teknik är att den ger ett kvalitativt mätresultat på mindre än en minut och kan utföras av outbildad personal utan specifik utrustningskrav. Även om metoden ger ett nytt verktyg för detektion av bränsleförvansning, kan den också användas för andra mätapplikationer på plats, som till exempel, explosiv detektion eller vattenanalys.Förbered en millimolarlösningar av referensfärgämnet och färgämnena 4-DNS, 4-DNS-OH och 4-DNS-COOH i toluen enligt beskrivningen i textprotokollet. Skär cellulosaremsor på 30 gånger fem millimeter från filterpapper. Placera ungefär 50 av dessa remsor i en förslutningsbar fem-milliliter injektionsflaska tillsammans med 4,5 milliliter av den önskade färgämneslösningen.Skaka remsorna inuti injektionsflaskan med en vertikal rotator i 20 minuter vid 30 rpm. Häll sedan ut toluenlösningen ur injektionsflaskan. Fyll omedelbart med fyra milliliter cyklohexan och rotera i en minut vid 30 rpm för att tvätta bort överskottsfärgämnen.Upprepa denna tvättoperation tre gånger. Efter tvätt bör du torka de erhållna teststickorna på ett filterpapper i 10 minuter i rumstemperatur innan provförbehandlingen utför provets förbehandling enligt beskrivningen i textprotokollet. Köp en vanlig fem-millimeters epoxi-LED vid 460 nanometer, ett 100-ohm-motstånd och en USB-on-the-go-kabel med en on-off-brytare och en micro USB-port.Klipp USB-kabeln på motsatsen till on-the-go-sidan för att isolera den röda tråden som driver positiva fem volt och den svarta ledningen som motsvarar marken. Nu, klippa den svarta tråden av USB-kabeln och löda 100-ohm motstånd på baksidan av switchen. Löda LED-anoden till den positiva femvoltsröda tråden och LED-katoden till den slipade svarta ledningen.Köp en diffusor och två filter för lysdioden och kameran, typiskt ett kortpassfilter för excitationskanalen och ett bandpassfilter för utsläppsinsamlingen. 3D skriva ut en smartphone fall som passar på smartphone och integrerar de olika optiska delar som består av en svart kammare som beskrivs i textprotokollet. Också, 3D skriva ut en remsa hållare för att hålla en referens och en testremsa.Implementera excitationskanalen genom att placera lysdioden, spridaren och filtret för att belysa pappersremsorna i en vinkel på 60 grader. Implementera avläsningskanalen genom att placera filtret framför smarttelefonens CMOS-kamera. Välj adekvat kalibreringsfil från programvaruminnet genom att klicka på menyknappen i det övre högra hörnet av programvarufönstret.Doppa testremsan i dieselprovet i ett par sekunder genom att hålla testremsan med pincett. Ta bort överskott av bränsle genom stoppning med ett torkpapper. Placera testremsan inuti bandhållaren bredvid referensremsan och för in hållaren i smartphone-fodralet.En bild av remsans fluorescens visas sedan omedelbart på smarttelefonens skärm. Tryck på plåtknappen för att registrera test- och referensremsornas fluorescensintensiteter. Graden av förvanskningar beräknas omedelbart av den interna algoritmen och visas på skärmen.För att erhålla testremsor kodade med en fluorescensmolekylrotor som viskositetssond kodades tre typer av färgämnen på papper. En kandidat, 4-DNS-OH, befanns vara den mest lämpliga sonden för att upptäcka dieselförvantisering med fotogen. Fluorescensen av remsorna bestämdes med en smartphone kamera efter isättning av remsorna i en 3D-tryckt fall.Fallet integrerade remsan innehavaren och alla nödvändiga optiska element, såsom en LED som drivs direkt av smartphone USB-porten, filter, och en diffusor. Analysen förfarandet hölls så enkelt som möjligt med bara ett par steg, doppning, placera remsan i hållaren, starta LED, och positionering innehavaren i fallet, följt av mätning och analys. Analysprogramvaran snittade alla RGB-värdena för pixlarna i fördefinierade rumsliga områden som motsvarade remsorna och konverterade dem till fluorescensintensiteter.När behärskar, denna teknik kan göras inom en eller två minuter. Efter att ha sett den här videon bör du ha en god förståelse för hur sådana kostnadseffektiva, exakta och snabba metoder för bränsleförvantring ska fungera. Det är också intressant kriminalteknisk lösning, till exempel om en otränad myndighet personal eller konsumenter bör avslöja bedrägeri.När du försöker detta förfarande, Det är viktigt att komma ihåg att välja adekvat kalibrering filer speciellt när du arbetar med någon diesel prover av olika kvaliteter, eftersom de kan interagera specifikt på remsan. Efter denna procedur kan andra referens- eller laboratoriemetoder som GC-FID utföras för att validera positiva resultat som observerats på fältet under en screeningkampanj. Så, denna teknik kan bana väg för andra forskare att kombinera fluorescerande mätsticka analyser med inbäddade smartphone avläsningssystem för att ge värdefulla verktyg för på plats upptäckt som föroreningar i vatten eller andra kriminaltekniska tillämpningar.Arbeta med smartphone CMOS alt-detektor kräver vissa försiktighetsåtgärder om den yttre breda valens algoritm som finns i de flesta av enheterna. Mäta fluorescensen av en hänvisa till remsa förutom den testremsan tillstånd korrigering av sådan avvikelse.

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-växt, sterila mikrokosmos för Nodulation och tillväxt av legumeväxt<em&gt; Medicago truncatula</em&gt; Med baljväxtbakterier 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

Spårning mikrobiell förorening i butiksmiljöer med fluorescerande pulver - En Retail Delicatessen Miljö Exempel

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

Kolorimetrisk Pappersbaserade Upptäckt av<em&gt; Escherichia coli</em&gt;,<em&gt; Salmonella</em&gt; Spp.., Och<em&gt; Listeria monocytogenes</em&gt; Från stora volymer av jordbruks Vatten

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

Upptäckt av Foodborne Bakteriell Pathogens från Individuell Filth Flugor

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

Ekotoxikologisk metod med marina bakterier<em&gt; Vibrio anguillarum</em&gt; Att utvärdera miljöföroreningarnas akuta toxicitet

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

Bygga dubbeldäckare fällor för tidig upptäckt av Emerald Ash 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

Förfaranden av laboratoriet gasning för skadedjursbekämpning med kväveoxid 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 av vattenlevande biofilmer med flödescytometri

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

Den växt infektion testet: Spray och sår-medierad inympning med den växt patogen Magnaporthe länkar

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