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Optical pH Sensor Covering the Range from pH 0−14 Compatible with Mobile-Device Readout and Based on a Set of Rationally Designed Indicator Dyes

  • In this work, a family of pH-responsive fluorescent probes has been designed in a rational manner with the aid of quantum chemistry tools, covering the entire pH range from 0−14. Relying on the boron−dipyrromethene (BODIPY) core, all the probes as well as selected reference dyes display very similar spectroscopic properties with ON−OFF fluorescence switching responses, facilitating optical readout in simple devices used for detection and analysis. Embedding of the probes and reference dyes into hydrogel spots on a plastic strip yielded a test strip that reversibly indicates pH with a considerably small uncertainty of ~0.1 pH units. These strips are not only reusable but, combined with a 3D-printed case that can be attached to a smartphone, the USB port of which drives the integrated LED used for excitation, allows for autonomous operation in on-site or in-the-field applications; the developed Android application software (“app”) further simplifies operation for unskilled users.

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Autor*innen:Raul Gotor, Pichandi Ashokkumar, Mandy Hecht, Karin Keil, Knut RurackORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Analytical Chemistry
Jahr der Erstveröffentlichung:2017
Verlag:American Chemical Society
Verlagsort:Washington, D.C., USA
Jahrgang/Band:89
Ausgabe/Heft:16
Erste Seite:8437
Letzte Seite:8444
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:BODIPY; Fluorescence; Smartphone; Test strip; pH measurement
DOI:10.1021/acs.analchem.7b01903
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-422571
ISSN:0003-2700
ISSN:1520-6882
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - Namensnennung-Nicht kommerziell-Keine Bearbeitung
Datum der Freischaltung:04.10.2017
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:04.10.2017
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