智能手机-荧光试纸条-机器学习集成平台用于鱼样中四环素的视觉现场检测

《Dyes and Pigments》：A smartphone-fluorescent test strip-machine learning integrated platform for the visual and on-site detection of tetracycline (TC) in fish samples

本研究开发了一种新型红色荧光探针Eu-TDCA-PDCA，结合智能手机颜色识别与机器学习算法，构建了便携式四环素（TC）检测平台。该探针具备高灵敏度（检测限3.10 nM）、宽线性范围（0.01–160 μM）和快速响应（2分钟）等优势，成功应用于鱼样检测并获理想回收率（99.43%–104.40%）和低相对标准偏差（RSD<2.31%），为食品链安全监测提供了创新解决方案。

　　

亮点

实验试剂

六水合硝酸铕（Eu(NO₃)₃·6H₂O）、2,5-噻吩二甲酸（H₂TDCA）、吡嗪-2,3-二甲酸（H₂PDCA）、乙腈和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）购自中国阿尔法化学有限公司。多种抗生素包括环丙沙星（CPFX）、磺胺甲噁唑（SFZ）、呋喃唑酮（NFZ）、诺氟沙星（NFX）、红霉素（EM）、呋喃它酮（FRZ）、呋喃妥因（NFT）、土霉素（OTC）、金霉素（CTC）和四环素（TC）均从标准供应商采购。

结构表征

采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）等多种方法研究了Eu-TDCA-PDCA配合物的形成与形貌特征。如图1a所示，该配合物呈现不规则块状形态，粒径范围0.7-2.4微米，平均粒径1.2微米（图1b）。其微小粒径确保了在悬浮液中的均匀分散性。

结论

本研究合成了一种新型红色荧光探针Eu-TDCA-PDCA，并将其应用于鱼样中四环素的检测。该探针展现出卓越特性：高灵敏度、优异选择性、宽线性检测范围（0.01–160 μM）、低检测限（3.10 nM）、强稳定性（长达14天）及快速响应（2分钟）。通过荧光试纸条与智能手机颜色识别技术的结合，构建了便携式检测系统，并集成机器学习层级聚类算法简化检测流程。该平台为食品安全监测领域提供了快速、便携且可靠的现场检测方案。