基于硅纳米颗粒-BODIPY杂化探针的饮料样品中铁离子可视化荧光检测新方法

针对传统Fe3+检测方法毒性高、稳定性差的问题，研究人员开发了BODIPY修饰硅纳米颗粒（BOD-SNP）荧光探针，实现饮料中Fe3+的"turn-on"型检测（LOD=1.3 μM），兼具智能手机比色分析功能，为食品质量控制提供新型快速检测工具。

　　

铁作为人体必需微量元素，其失衡会引发从贫血到阿尔茨海默病等多种疾病。在食品工业中，啤酒和果汁的Fe³⁺超标会导致氧化变质、风味劣化等质量问题。传统原子吸收光谱（AAS）等方法存在设备昂贵、操作复杂等局限，而游离荧光分子又易发生光漂白。针对这些痛点，伊斯坦布尔大学（Istanbul University）的研究团队在《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》发表研究，创新性地将有机荧光团BODIPY与无机硅纳米颗粒（SNPs）结合，开发出兼具高稳定性与灵敏度的新型杂化探针。

研究采用St?ber法制备SNPs，通过共价偶联将BODIPY修饰为信号报告单元。主要技术包括：TEM表征纳米颗粒形貌（20-30 nm）、FTIR验证修饰效果、荧光光谱评估Fe³⁺响应特性，并首次将智能手机RGB分析用于硅基探针的比色检测。

【合成与表征】
TEM显示BOD-SNP呈单分散球形，FTIR证实成功接枝氨基和BODIPY。TGA显示有机组分占比11.3%，证明稳定负载。

【检测性能】
在pH 3-10范围内保持稳定，对Fe³⁺的LOD达1.3 μM，显著优于Cu²⁺等干扰离子。机理研究表明Fe³⁺与探针中N、O原子配位，解除荧光淬灭实现"turn-on"响应。

【实际应用】
成功检测啤酒和果汁中的Fe³⁺，回收率98.2-103.5%。通过荧光灯照射下智能手机捕获的色度变化，建立可视化半定量方法。

该研究突破传统硅基传感器"turn-off"模式局限，首创"turn-on"型SNPs探针。其创新性体现在：①有机-无机杂化设计解决荧光分子稳定性难题；②手机检测方案大幅降低设备门槛；③为食品工业提供从实验室到现场的完整检测方案。欧洲计量创新计划（MetrINo）的资助也预示其在标准化检测领域的应用前景。