DOI:10.1016/j.snb.2021.129535
熒光傳感器的低靈敏度限制了海鮮新鮮度的現場視覺檢測。為了解決這些問題，本研究設計了一種新型智能納米纖維比率熒光傳感器，稱為BAsCNF，其使用由TEMPO氧化產生的纖維素納米纖維（CNF）（TO-CNFs）作為骨架，分別以異硫氰酸熒光素和原卟啉IX改性的納米纖維作為指示劑和內部參考。具有納米級特征的TO-CNFs改善了BAsCNF膜的透氣性，這賦予了傳感器對生物胺（BAs）的出色響應性能。因此，隨著BAs濃度的增加，BAsCNF產生了從紅色到黃綠色的明顯顏色變化，其中BAs的檢測限低至1ppm。同時，BAsCNF在蝦類和豬肉新鮮度檢測中的變色趨勢與貯藏過程中揮發性鹽基總氮含量、菌落總數等關鍵指標的變化趨勢一致。結果表明，BAsCNF傳感器具有很高的檢測精度，在食品安全領域具有廣闊的應用前景。
圖1.生物胺響應型智能纖維素納米纖維薄膜（BAsCNF）的制備和應用。
圖2.（a）CF、TO-CNFs、CA、CA-FITC和CA-PpIX的固態13C NMR光譜；（b）CA、CA-FITC和CA-PpIX的FTIR光譜；（c）CA-FITC和（d）CA-PpIX的1H NMR光譜。
圖3.（a）CF、TO-CNFs、CA、CA-FITC和CA-PpIX的寬掃描XPS；（b）CF，（c）TO-CNFs，（d）CA，（e）CA-FITC和（f）CA-PpIX的C1s XPS光譜的去卷積峰。
圖4.（a）BAsCNF的SEM和（b）映射圖，以及（c）TO-CNFs，（d）CA，（e）CA-FITC和（f）CA-PpIX的TEM圖像。（g）在不同TO-CNFs比率下所制備的BAsCNF的氧氣透過率。
圖5.（a）CA-FITC和CA-PpIX的激發和發射光譜。（b）CA-PpIX和（c，e）CA-FITC對不同BAs（3000ppm）的熒光響應。（d）CA-FITC對不同濃度（0、1、3.5、7、10、30、70、100、500、1000、3000、7000、10000、15000、20000、25000和30000ppm）生物胺的熒光響應。（f）在不同濃度的生物胺中，CA-FITC在528nm處的熒光發射強度的變化趨勢。
圖6.（a）具有不同CA-PpIX和CA-FITC比例的BAsCNF顏色。（b）BAsCNF對不同濃度（0、10、30、70、100、500、1000、3000、7000、10000和20,000ppm）生物胺的熒光響應。（c）不同濃度（0、1、10、100、1000、10000和20,000ppm）BAs溶液中BAsCNF的實驗室顏色模型分析。（d）BAsCNF的再生性能。（e）25℃下放置在蝦中的BAsCNF的紅-綠-藍（RGB）顏色模型分析。
圖7.使用BAsCNF在不同溫度（25℃，10℃，3℃，-18℃）下監測基圍蝦（11.5g）的新鮮度。
圖8.（a）在25℃、10℃、3℃和-18℃下儲存的蝦的TVBN和菌落總數的變化。（b）用于判斷食品新鮮度和TVBN含量范圍（mg/100g）的食品包裝專用彩色標簽。（c）在不同溫度下儲存的鮮蝦的TVBN和（d）菌落總數隨時間的變化。
圖9.（a，c）與BAs反應的FITC的C1s光譜，（b）1H NMR和（d）拉曼光譜。
圖10.BAsCNF對BAs的可能檢測機制。
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