Mesurer la vitamine B12 dans les aliments signifie généralement apporter l’échantillon au laboratoire. Un nouveau capteur fluorescent pourrait aider à déplacer une partie de ce processus vers quelque chose de beaucoup plus simple : une bande de papier ou un coton-tige. Une nouvelle étude publiée dans Biomedical Analysis décrit une stratégie basée sur la fluorescence pour la vitamine B portable12 (VB12) détection dans des échantillons alimentaires. Des chercheurs de l’Université de Liaocheng ont développé des points de carbone dopés au bore et à l’azote (B, N-CD) qui émettent une fluorescence bleu vif sous la lumière ultraviolette, mais deviennent nettement plus faibles lorsque le VB12 est présent. En transférant cette chimie de détection d’un test liquide sur des bandes de papier filtre et un capteur de coton-tige spécialement conçu, l’équipe a créé deux formats simples destinés à rendre l’étape de détection plus rapide, moins chère et plus facile à utiliser en dehors des flux de travail conventionnels gourmands en instruments.
Méthodes courantes pour mesurer VB12y compris la chromatographie et l’analyse électrochimique, peuvent nécessiter des instruments complexes, une manipulation prolongée des échantillons ou des conditions soigneusement contrôlées. De nombreuses sondes de fluorescence restent également liées aux spectromètres de laboratoire. Pour remédier à ces limitations, les chercheurs ont synthétisé les B, N-CD via un processus hydrothermal en une étape et ont évalué leur réponse au VB.12. La sonde a montré une réponse de fluorescence linéaire de 0 à 100 μM et une limite de détection de 0,02 μM. Dans les tests de sélectivité, VB12 produit une extinction prononcée de la fluorescence, tandis que d’autres vitamines B, acides aminés, glucose et petites molécules courantes testés provoquent peu de réponses comparables.
Concevoir un signal fluorescent pour la vitamine B12
Les B, N-CD ont été préparés à partir d’acide 3-aminophénylboronique et de p-hydroxybenzaldéhyde et ont formé des nanoparticules dispersables dans l’eau d’un diamètre moyen d’environ 1 nm. Ils ont montré leur plus forte émission de fluorescence à 475 nm sous excitation à 390 nm, avec un rendement quantique de 18,15 %. Des expériences mécanistiques ont indiqué que VB12 s’associe aux points de carbone pour former un complexe d’état fondamental non luminescent, conduisant à une extinction statique de la fluorescence. Les mesures de durée de vie de fluorescence, d’absorption UV-visible, Raman, FT-IR, XPS, de taille de particule et de charge de surface ont toutes soutenu cette interaction, aidant à expliquer pourquoi la fluorescence bleue de la sonde diminue à mesure que VB12 la concentration augmente.
De la sonde fluorescente aux bandes de papier et écouvillons
Pour traduire la réponse de détection en formats portables, l’équipe a imprégné du papier filtre de B, N-CD et a conçu un dispositif à coton-tige qui délivre la sonde fluorescente à une région de détection pendant son utilisation. Sous une lumière UV de 365 nm, les deux formats sont devenus progressivement plus sombres à mesure que le VB12 la concentration a augmenté. Pour la bande de papier, l’analyse basée sur l’image du rapport d’intensité vert sur bleu (G/B) a montré une forte relation linéaire avec VB.12 de 0 à 80 µM (R² = 0,9927). Le format de l’écouvillon a été conçu pour combiner la collecte, le transfert, le mélange et la lecture du signal des échantillons dans un seul dispositif jetable, et l’étape de détection peut être effectuée rapidement une fois qu’un échantillon approprié est disponible. Les bandelettes et les écouvillons ont conservé une fluorescence et un VB utiles.12-performance de détection pendant au moins 20 jours dans les conditions de stockage évaluées.
Vérifier l’exactitude d’échantillons alimentaires réels
Les chercheurs ont testé la méthode analytique en utilisant des échantillons de jaune d’œuf et de poudre de foie de chèvre et ont comparé les mesures quantitatives avec la chromatographie liquide haute performance (HPLC). Dans les expériences de récupération enrichie, les récupérations variaient entre 97,09 % et 101,22 %, et la VB mesurée12 les concentrations correspondaient étroitement aux résultats HPLC, confirmant la précision de la méthode dans les matrices alimentaires étudiées.
Les travaux montrent comment la fluorescence des points de carbone peut être adaptée à des capteurs portables visuellement lisibles sans sacrifier la sensibilité ou la sélectivité. Les auteurs décrivent également les prochaines étapes pratiques, notamment le remplacement de la lampe UV de laboratoire par une LED UV compacte alimentée par batterie et l’ajout d’une analyse d’image basée sur un smartphone pour une quantification automatisée. Le flux de travail actuel sur les aliments réels implique toujours un prétraitement des échantillons en laboratoire avant la mesure, une simplification supplémentaire sera donc importante pour des tests véritablement prêts sur le terrain.
