Schematiskt diagram över berednings- och svarsmekanismen för NCDs. Kredit:Wei Chen
Förmågan att på ett tillförlitligt och exakt sätt upptäcka nivåer av jodidjoner och curcumin är avgörande inom livsmedels- och biovetenskaperna.
Jodidjon är en oumbärlig anjon (negativt laddad jon) i levande organismer, och spelar en särskilt viktig roll i syntesen av sköldkörtelhormoner. Att ha för mycket, eller för lite kan leda till sköldkörtelsjukdomar.
Curcumin är en gul-orange polyfenolförening som härrör från rhizom av Curcuma longa L., som vanligtvis används som krydda, naturligt färgämne och livsmedelstillsats. Det finns inte bara i mat, men inom kosmetika och kinesisk medicin. Dock, överskott av curcumin kan orsaka DNA-inaktivering, leda till en minskning av intracellulära ATP-nivåer, och utlösa vävnadsnekros.
För en studie publicerad i tidskriften Bioaktiva material , forskare från Kina och USA utvecklade kvävedopade fluorescerande kolprickar (NCD) som ett multimekanismdetektionsverktyg för jodidjoner och curcumin i komplexa biologiska prover och livsmedelsprover.
Efter att ha testat olika fluorescensalternativ, kolprickarna preparerades med ett enstegs, enkel, fast fas, miljövänlig syntes med vinsyra och urea som prekursorer. Inga andra reagens tillsattes.
Jämfört med de andra testade metoderna, NCDs visade "anmärkningsvärd känslighet" enligt huvudförfattaren professor Xiaodan Tang, vid Kinas universitet för vetenskap och teknik Liaoning. "De visade också överlägsen känslighet jämfört med befintliga analysmetoder för detektering av jodidjoner och curcumin. NCDs har en låg detektionsgräns och god selektivitet. Dessutom, kostnaden för råvarorna är låg, de är miljövänliga och de uppvisar utmärkt vattenlöslighet, som hjälper till med upptäckt."
Hon tillägger att "deras svar gör dem till ett lovande perspektiv för detektering av jodidjoner och curcumin i biosensing, sjukdomsdiagnos, livsmedels- och miljöövervakning. Baserat på denna studie, vårt mål är att designa och tillverka bärbara detektorer i framtiden."