基于智能手机的荧光素二乙酸酯水解检测平台：用于环境固体样品微生物活性现场评估的新型工具

《Applied Soil Ecology》：On-site detection platform for total microbial activity assessment in environmental solid samples

本文报道了一种便携式分析平台，将传统的荧光素二乙酸酯（FDA）水解测定法（一种用于评估土壤等固体样品中总微生物活性的关键方法）成功微型化。该平台采用集成过滤的丙烯酸芯片和智能手机，替代了离心机和分光光度计等笨重实验室设备，实现了对水解酶（如蛋白酶、脂肪酶、酯酶）活性的现场、实时检测（LOD为4.8 μg g-1 h-1）。研究通过园艺农业土壤肥力评估、蚯蚓堆肥有机改良剂表征及农药污染土壤生物修复过程监测等案例，验证了其与实验室方法（LM）的高度一致性，为环境管理与土壤健康快速决策提供了创新工具。

　　

Highlight

Analytical performance of PM for FDA hydrolysis assay

为了评估便携式方法（PM）的分析性能，我们测定并比较了其与常规方法的检测限（LOD）和定量限（LOQ）。两种方法的LOD值相同，均为0.4 μg mL^-1；而LOQ值，实验室方法（LM）为1.3 μg mL^-1，便携式方法（PM）则略低，为1.2 μg mL^-1。

值得注意的是，LM需要向1克样品中加入12毫升液体（6毫升缓冲液 + 6毫升丙酮），因此其LOD表示为4.8 μg g^-1 h^-1。相比之下，PM仅需6毫升缓冲液，因此其LOD表示为2.4 μg g^-1 h^-1。这表明PM在灵敏度上具有优势。

Discussion

我们成功测试了一种用于在不同固体样品中进行FDA水解测定的现场方法，结果表明其与使用常规实验室方法获得的结果具有高度相关性。与传统方法相比，PM进行了大量改进，旨在提高便携性和可持续性。用于去除固体颗粒和定量颜色的实验室设备已被一个50 × 70毫米、集成过滤的PMMA芯片以及一部智能手机所取代。

CRediT authorship contribution statement

Joana Macagno:调研，方法开发，可视化，撰写-初稿。

Federico Schaumburg:形式分析，软件，可视化，撰写-审阅编辑。

Maia R. Lescano:调研，资源，监督，撰写-审阅编辑。

María Lucila Satuf:形式分析，资金获取，监督，验证，撰写-审阅编辑。

Claudio L.A. Berli:概念化，方法开发，资源，撰写-审阅编辑。

Declaration of competing interest

作者声明，他们没有已知的、可能影响本研究报告结果的竞争性财务利益或个人关系。

Acknowledgements

本研究得到了阿根廷国家研究、技术发展和创新促进署（Agencia I+D+i, Grant PICT-A 2021-065）的财政支持。特别感谢Carolina Masin博士和Lic. Alejandra Durán在土壤和蚯蚓堆肥采样与表征方面提供的协助。