Synthesis of rare-earth metal-organic frameworks to construct high-resolution sensing array for multiplex anions detection, cell imaging and blood phosphorus monitoring

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作者
Gregory S. Shen,Linling Zhong,Guizhu Liu,Yang Liu,Xin Wen,Guanxi Chen,Jiangqi Zhao,Changjun Hou,Xianfeng Wang
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:652: 1925-1936 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.09.010
摘要

Accurate detection and differentiation of multiple anions is still a difficult problem due to their wide variety, structural similarity, and mutual interference. Hence, four rare-earth metal-organic frameworks (RE-MOFs) including Dy-MOFs, Er-MOFs, Tb-MOFs and Y-MOFs are successfully prepared by using TCPP as the ligand and rare-earth ions as the metal center via coordination chelation. It is found that 7 anions can light up their fluorescence. Thus, a high-resolution sensing array based on RE-MOFs nanoprobes is employed to differentiate these anions from intricate analytes in real-time scenarios. The distinctive host-guest response promotes the RE-MOFs nanoprobes to selectively extract the target anions from the complex samples. By taking advantage of the cross-response between RE-MOFs nanoprobes and anions, it allows to create an array for detecting target analytes using pattern recognition. Additionally, RE-MOFs nanoprobes also facilitate the quantitative analysis of these anions (PO43−, H2PO4−, HPO42−, F−, S2−, CO32– and C2O42−). More importantly, the exceptional effectiveness of this method has been demonstrated through various successful applications, including quality monitoring of 8 toothpaste brands, intracellular phosphate imaging, and blood phosphorus detection in mice with vascular calcification. These findings provide robust evidence for the efficacy and reliability of the RE-MOFs nanoprobes array for anion recognition.
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