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The globe's seas were used as dumping ground after the world wars and those millions of ammunition, most of all containing 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), represent a pressing danger for fishermen, dredging operations, submarine cable installations and tourism. We developed an extremely selective indication method for TNT based on a specific reaction that produces a highly fluorescent compound. The indication system was integrated into a microfluidic PDMS chip for the solid-liquid extraction of TNT from water samples, offering environmental monitoring possibilities. Combining the advantages of a light-up indicator, microfluidics and a smartphone as detector, the embedded sensor allows for the remote and rapid detection of TNT down to ng in surface and sea waters.
Rapid testing methods for the use directly at apointof need are expected to unfold their true potential especiallywhen offering adequate capabilities for the simultaneousmeasurement of multiple analytes of interest. Considering theunique modularity,high sensitivity,and selectivity of antibody-gated indicator delivery (gAID) systems,amultiplexed assayfor three small-molecule explosives (TATP, TNT,PETN) wasthus developed, allowing to detect the analytes simultaneouslywith asingle test strip at lower ppb concentrations in the liquidphase in < 5min using afluorescence reader or asmartphonefor readout. While the TNT and PETN systems were newlydeveloped here,all the three systems also tolerated harshermatrices than buffered aqueous model solutions.Besidesasingle-track strip,the outstanding modularity of the hybridbiosensor materials in combination with strip-patterningtechnologies allowed us to obtain amultichannel strip inastraightforwardmanner,offering comparable analyticalperformance while allowing to be tailored even more to theusersneed.
Vor dem Hintergrund der einzigartigen Modularität, hohen Empfindlichkeit und Selektivität von Antikörper‐gesteuerten Indikatorfreisetzungssystemen (gAID‐Systemen) wurde hier ein Multiplex‐Assay für drei organische Explosivstoffmoleküle (TATP, TNT, PETN) entwickelt, der es erlaubt, die Analyten gleichzeitig in flüssiger Phase mit einem einzelnen Teststreifen und einem Fluoreszenzlesegerät bzw. Smartphone als Detektor in Konzentrationen bis in den unteren ppb‐Bereich in <5 min nachzuweisen. Alle drei Systeme, darunter die hier neu entwickelten Systeme für TNT und PETN, tolerieren zudem nicht nur gepufferte wässrige Modelllösungen, sondern auch komplexere Matrices. Neben einem konventionellen Teststreifen mit einem Kanal erlaubte uns die Anwendung von Wachsdrucktechnologie das Herstellen von mehrkanaligen Streifen mit vergleichbarer analytischer Leistungsfähigkeit, was das enorme Potenzial der modular aufgebauten, hybriden Biosensormaterialien im Hinblick auf eine für den Endanwender maßgeschneiderte Vor‐Ort‐Analytik unterstreicht.