AC. 基于d-青霉胺@Ag/Cu纳米簇的荧光纳米神经元用于逻辑筛选膦酸酯型有机磷农药和隐写加密信息

以下文章来源于分析化学方法 ，作者科研小组

全文简介

有机磷农药用于农业，因为它们在消灭昆虫和害虫方面高效且低持久性。然而，传统的检测方法遇到了不期望的检测特异性的限制。因此，从其类似物硫代磷酸酯有机磷农药(SOPs)中筛选膦酸酯型有机磷农药(OOPs)仍然是一个挑战。在这里，我们报道了一种基于d-青霉胺@Ag/Cu纳米团簇(DPA@Ag/Cu NCs)的荧光分析法，用于从21种有机磷农药中筛选OOPs，可用于逻辑传感和信息加密。乙酰胆碱氯化物被乙酰胆碱酯酶(AChE)酶解产生硫代胆碱，由于电子从DPA@Ag/Cu NCs供体转移到巯基受体，硫代胆碱降低了DPA@Ag/Cu NCs的荧光。令人印象深刻的是，OOPs作为AChE抑制剂，由于磷原子的更强的正电荷，保留了DPA@Ag/Cu NCs的高荧光。相反，SOPs对乙酰胆碱酯酶的毒性较弱，导致荧光强度较低。以21种有机磷农药为输入，产物的荧光为输出，DPA@Ag/Cu NCs可以作为荧光纳米神经元构建布尔逻辑树和复杂的分子计算逻辑电路。作为概念验证，通过将DPA@Ag/Cu NCs的选择性响应模式转换为二进制串，成功实现了用于编码、存储和隐藏信息的分子隐写术。这项研究有望推动纳米团簇在逻辑检测和信息安全领域的进展和实际应用，同时也加强分子传感器和信息世界之间的关系。

简介

（A）DPA@Ag/Cu NCs的UV-vis吸收（曲线1）和FL光谱（曲线2）；插图：日光下DPA@Ag/Cu NCs溶液的照片（左）和紫外线灯（右）。（B）FTIR频谱，（C）HRTEM图像，（D）大小分布，以及（E）DPA@Ag/Cu NC的元素映射。

基于DPA@Ag/Cu NCs的传感系统的荧光光谱，存在（A）500 mU mL–1AChE和4 mM ATCh，（B）30 ng mL–1 paraoxon（OOPs），500 mU mL–1 AChE和4 mM ATCh，以及（C）200 ng mL-1

（A）已建立的传感器对21种有机磷酸盐农药的响应结果。（B）在OOPs和SOP存在的情况下，反应系统的FL强度。***p < 0.001。（C）21种有机磷酸盐农药的P原子电荷。（D）paraoxon、methyl-paraoxon和dichlorvos的分子结构、分子静电电位和原子电荷分布。数字1-21：paraoxon, methyl-paraoxon, dichlorvos, profenofos, ethoprophos, fosthiazate, methmidophos, omethoate, fenthion, parathion, parathion-methyl, diazinon, chlorpyrifos, hostathion, sulfo

DPA@Ag/Cu NCs/OOPs/AChE/ATCh反应系统的FL光谱，分别具有不同浓度的（A）paraoxon、（C）methyl-paraoxon和（E）dichlorvos，以及（B）paraoxon、（D）methyl-paraoxon和（F）dichlorvos的相应校准曲线。

（A）基于DPA@Ag/Cu NCs的布尔逻辑树。（B）符号和（C）具有五个物质输入和三个输出的组合物质和逻辑电路的处理性能。

用于分子加密和隐写术的DPA@Ag/Cu NCs逻辑传感系统。（A）基本加密隐写术的演示。（B）分子隐性腺素造影DPA@Ag/Cu NCs的应用演示，作为stego对象接收21个输入（21种有机磷酸盐农药作为stego键），以生成荧光响应输出（ΔF）。（C）这些二进制字符串的信息编码规则基于DPA@Ag/Cu NCs选择性响应，包括7位、8位和9位编码作为密码键。（D）密码密钥和解密的秘密消息

相关成果以“d-Penicillamine@Ag/Cu Nanocluster-Based Fluorescent Nanoneuron for Logic Screening Phosphonate-Type Organophosphate Pesticides and Steganographically Encrypting Information”，发表在国际学术期刊“Analytical Chemistry”上。

文献链接：点击阅读原文

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c02030

转自：“NANO学术”微信公众号

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