基于智能手机APP的光响应比色传感平台低成本检测亚硝酸盐

本研究针对传统亚硝酸盐(NO2?)检测方法成本高、操作复杂的问题，开发了一种基于TMB光氧化反应与智能手机APP联用的比色传感平台。研究人员通过氙灯催化氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)，利用亚硝酸盐引发的重氮化反应实现溶液颜色从蓝到黄的梯度变化，并创新性地将反应体系集成至壳聚糖修饰的滤纸条上。开发的Android多通道RGB分析APP可实现9样本同步检测，灵敏度达0.05 μM，在药品质量安全监管领域展现出重要应用价值。

　　

亚硝酸盐作为食品添加剂和药物降解产物，其检测关乎公共健康安全。传统方法如分光光度法、离子色谱等虽精准但依赖昂贵设备，而比色法因操作简便、成本低廉成为研究热点。山西某研究团队在《Microchemical Journal》发表的研究中，巧妙结合光化学氧化与移动智能技术，构建了革命性的亚硝酸盐检测方案。

研究采用氙灯催化氧化TMB产生蓝色TMBox，通过亚硝酸盐引发的重氮化反应实现颜色梯度变化（蓝→绿→黄）。团队创新性地将反应体系固载于壳聚糖修饰的滤纸基质，并自主开发Android多通道RGB分析APP，实现9样本同步检测，检测限低至0.05 μM。关键技术包括：氙灯驱动TMB光氧化、壳聚糖滤纸固相反应界面构建、智能手机多通道颜色识别算法开发。

【Photooxidation of TMB and mechanism】
氙灯照射10分钟可使TMB溶液产生370 nm/652 nm特征吸收峰，电子自旋共振(ESR)证实该过程伴随羟基自由基(·OH)和超氧阴离子(O₂^?)生成。DHR123和DHE荧光探针实验验证ROS参与氧化过程。

【Colorimetric platform of nitrite based on solution】
溶液体系中，0.1-100 μM浓度范围内亚硝酸盐与TMBox反应呈现线性响应，智能手机APP采集的RGB值与吸光度相关系数达0.996。

【Test strips for nitrite detection】
壳聚糖修饰滤纸可有效固载反应体系，颜色变化可通过APP实时解析，实际样品检测回收率为97.3-103.8%。

该研究突破传统检测的时空限制，首创将光氧化反应、固相载体与移动终端分析相结合。开发的APP具备多通道同步分析功能，单次检测成本不足传统方法1/10，为药品食品安全现场监管提供创新工具。Ying Zhan等研究者通过跨学科技术整合，证实该平台在环境监测、临床检验等领域的拓展应用潜力，为POCT(即时检测)设备开发提供新范式。