Zastosowanie kropek kwantowych do oznaczania składników i zanieczyszczeń żywności

• Autorzy: Krzysztof Dwiecki , Małgorzata Nogala-Kałucka , Krzysztof Polewski

Warianty tytułu

Applying Quantum Dots to Determine Food Components and Contaminants

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Kropki kwantowe (QD) są półprzewodnikowymi nanostrukturami o średnicy 1 ÷ 100 nm, zdolnymi do fotoluminescencji. W roztworach oddziaływania pomiędzy atomami na powierzchni kropki kwantowej i otaczającymi je cząsteczkami mogą w istotny sposób wpływać na fotoluminescencje QD. Właściwość ta jest podstawą wykorzystania kropek kwantowych w analityce. Często stosuje się modyfikacje kropek kwantowych poprzez powlekanie ich powierzchni związkami zdolnymi do oddziaływania z analitem. Zastosowanie kropek kwantowych umożliwia opracowania nowych, czułych, selektywnych i szybkich metod analitycznych. W pracy przedstawiono metody oznaczania sacharydów, peptydów i białek, kwasu askorbinowego, związków fenolowych oraz zanieczyszczeń żywności i substancji niepożądanych. Opisano także szereg mechanizmów oddziaływania kropek kwantowych z oznaczanymi substancjami. (abstrakt oryginalny)

EN

Quantum dots (QD) are semiconductor nanostructures of a diameter between 1 and 100 nm, capable of photoluminescence. In solutions, interactions occurring between the atoms on the surface of a quantum dot and the neighbouring molecules can significantly affect the photoluminescence of QD. Owing to this characteristic, quantum dots are utilized in analytical methods. Modified quantum dots are often used; their modification consists in coating their surface using molecules capable of interacting with an analyte. The use of quantum dots makes it possible to develop novel, sensitive, selective, and quick analytical methods. In the paper, some methods are described, which are used to determine saccharides, peptides, proteins, ascorbic acid, phenolic compounds, food contaminants, and undesirable substances. Furthermore, some mechanisms are depicted of the interaction between quantum dots and an analyte. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Żywność; Fizyka; Badanie żywności

EN

Food; Physics; Food research

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 21 (2014)
• Numer: nr 3 (94)
• Strony: 5--13

Twórcy

autor

Krzysztof Dwiecki

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

autor

Małgorzata Nogala-Kałucka

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

autor

Krzysztof Polewski

• Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Bibliografia

• [1] Carrillo-Carrión C., Simonet B.M., Valcárcel M.: Rapid fluorescence determination of diquat herbicide in food grains using quantum dots as new reducing agent. Anal. Chim. Acta., 2011, 692 (1-2), 103-108.
• [2] Duong H.D., Rhee J.I.: Use of CdSe/ZnS core-shell quantum dots as energy transfer donors in sensing glucose. Talanta, 2007, 73 (5), 899-905.
• [3] Fernández-Argüelles M.T., Costa-Fernández J.M., Pereiro R., Sanz-Medel A.: Simple bio-conjugation of polymer-coated quantum dots with antibodies for fluorescence-based immunoassays. Analyst, 2008, 133, 444-447.
• [4] Freeman R., Finder T., Bahshi L., Willner I.: ß-cyclodextrin-modified CdSe/ZnS quantum dots for sensing and chiroselective analysis. Nano Lett., 2009, 9 (5), 2073-2076.
• [5] Galian R.E., de la Guardia M.: The use of quantum dots in organic chemistry. Trends Anal. Chem., 2009, 28 (3), 279-291.
• [6] Górnaś P., Dwiecki K., Nogala-Kałucka M., Polewski K.: Propyl gallate-beta-cyclodextrin complexes. spectroscopic and thermodynamic studies. Acta Agroph., 2006, 7 (1), 73-80.
• [7] Górnaś P., Neunert G., Baczyński K., Polewski K.: Beta-cyclodextrin complexes with chlorogenic and caffeic acids from coffee brew: Spectroscopic, thermodynamic and molecular modelling study. Food Chem., 2009, 114, 190-196.
• [8] Górska A., Ostrowska-Ligęza E., Wirkowska M., Bryś J.: Stabilność termiczna kompleksów inkluzyjnych kwasu linolowego z ß-cyklodekstryną. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2011, 2 (75), 115-123.
• [9] Hua L., Zhou J., Han H.: Direct electrochemiluminescence of CdTe quantum dots based on room temperature ionic liquid film and high sensitivity sensing of gossypol. Electrochim. Acta, 2010, 55 (3), 1265-1271.
• [10] Huang C.P., Liu S.W., Chen T.M., Li Y.K.: A new approach for quantitative determination of glucose by using CdSe/ZnS quantum dots. Sensor. Actuat. B-Chem., 2008, 130 (1), 338-342.
• [11] Jang E., Son K.J., Kim B., Koh W.G.: Phenol biosensor based on hydrogel micro-arrays entrapping tyrosinase and quantum dots. Analyst, 2010, 135, 2871-2878.
• [12] Kuang H., Zhao Y., Ma W., Xu L., Wang L., Xu C.: Recent developments in analytical applications of quantum dots. Trends Anal. Chem., 2011, 30 (10), 1620-1636.
• [13] Li H., Han C.: Sonochemical synthesis of cyclodextrin-coated quantum dots for optical detection of pollutant phenols in water. Chem. Mater., 2008, 20 (19), 6053-6059.
• [14] Llorent-Martínez E.J., Molina-García L., Kwiatkowski R., Ruiz-Medina A.: Application of quantum dots in clinical and alimentary fields using multicommutated flow injection analysis. Talanta, 2013, 109, 203-208.
• [15] Medintz I.L., Clapp A.R., Mattoussi H., Goldman E.R., Fisher B., Mauro J.M.: Self-assembled nanoscale biosensors based on quantum dot FRET donors. Nat. Mater., 2003, 2, 630-638.
• [16] Suchetti C.A., Lema R.H., Hamity M.: Effect of benzene derivatives bearing electron-releasing and/or electron-withdrawing groups on the fluorescence of CdS-Q clusters. J. Photochem. Photobiol. A, 2005, 169 (1), 1-8.
• [17] Tian J.N., Wei S.Z., Zhao Y.C., Zhao S.L.: Studies on fluorescence quenching method for determination of apigenin with CdSe/CdS quantum dots. Chin. J. Anal. Lab., 2008, 10, 19-22.
• [18] Yuan J., Guo W., Wang E.: Quantum dots-bienzyme hybrid system for the sensitive determination of glucose. Biosens. Bioelectron., 2008, 23 (10), 1567-1571.
• [19] Yuan J., Guo W., Wang., E.: Utilizing a CdTe quantum dots-enzyme hybrid system for the determination of both phenolic compounds and hydrogen peroxide. Anal. Chem., 2008, 80(4), 1141-1145.
• [20] Zhang F., Ali Z., Amin F., Riedinger A., Parak W.J.: In vitro and intracellular sensing by using the photoluminescence of quantum dots. Anal. Bioanal. Chem., 2010, 397 (3), 935-942.
• [21] Zhang M., Cao X., Li H., Guan F., Guo J., Shen F., Luo Y., Sun C., Zhang L.: Sensitive fluorescent detection of melamine in raw milk based on the inner filter effect of Au nanoparticles on the fluorescence of CdTe quantum dots. Food Chem., 2012, 135 (3),1894-1900.

Identyfikatory

DOI

DOI:10.15193/zntj/2014/94/005-013