Detecting aflatoxin M1 using wavelength-scanned fiber cavity attenuated phase shift spectroscopy

材料科学 光纤布拉格光栅 光纤 波长 激光器 纤维 光学 光纤激光器 相(物质) 光电子学 光纤传感器 光谱学 吸收(声学) 分析物 化学 物理 复合材料 色谱法 量子力学 有机化学
作者
M. Imran Cheema,M. Daniyal Ghauri,Ubaid Ullah
标识
DOI:10.1117/12.2612160
摘要

Aflatoxin M1 (AFM1) is a carcinogenic compound usually found in milk, especially in developing countries. Significantly, AFM1 remains stable in milk even during pasteurization and heat treatments and thus poses a health hazard to humans, particularly children. Currently, well-established methods for detecting AFM1 include ELISA and chromatography. Although these approaches are reasonably accurate, they require a skilled workforce, costly setups, and several hours to generate results. We demonstrate the first application of wavelength-scanned cavity attenuated phase shift spectroscopy (WS-CAPS) in fiber cavities for AFM1 sensing to overcome the problems mentioned above. We build the sensor by forming a cavity with two fiber Bragg gratings. An SMF28 tapered fiber is spliced into the cavity as a sensing head. We bioconjugate the tapered fiber with DNA aptamers and validate the functionalization with EDX analysis. We use the coupled-mode theory to arrive at mathematical equations for conducting the WS-CAPS measurements. The WS-CAPS measurements primarily include detecting the phase of an output sinusoid with respect to an input sinusoid coming from a wavelength and amplitude modulated laser. The phase changes are directly related to AFM1 binding events at the functionalized tapered fiber. Our demonstrated sensor can detect AFM1 as low as 20 ppt (20 ng/L) in an aqueous solution, which is better than the safety limits imposed by European and USA regulatory bodies. In contrast to traditional CAPS systems with free space cavities, our WS-CAPS sensing modality allows us to use a source wavelength independent of an analyte's absorption. We strongly believe that the current work will lead towards developing accurate, rapid, and specialist-free sensors for a wide variety of applications in food security and point-of-care settings, especially for low-resource settings.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
噗噗完成签到 ,获得积分10
3秒前
冷静初彤完成签到,获得积分10
4秒前
Jasmineyfz完成签到 ,获得积分10
8秒前
OSASACB完成签到 ,获得积分10
8秒前
Adam完成签到 ,获得积分10
11秒前
xiaoguang li完成签到,获得积分10
12秒前
Wang完成签到,获得积分10
17秒前
复杂的沛儿完成签到 ,获得积分10
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
科研仙人完成签到 ,获得积分10
20秒前
嗯是我完成签到,获得积分10
21秒前
charry完成签到,获得积分10
22秒前
啦啦啦啦啦完成签到 ,获得积分10
26秒前
殷勤的紫槐发布了新的文献求助200
28秒前
幽默的迎天完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
猕猴桃完成签到,获得积分10
33秒前
科研小郭完成签到,获得积分10
33秒前
笨笨凡松完成签到 ,获得积分10
34秒前
小许完成签到 ,获得积分10
34秒前
CoCo完成签到 ,获得积分10
34秒前
chloe完成签到 ,获得积分10
35秒前
cassie完成签到,获得积分10
36秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
37秒前
40秒前
42秒前
ayayaya完成签到 ,获得积分10
42秒前
advance完成签到,获得积分10
42秒前
44秒前
你的笑慌乱了我的骄傲完成签到 ,获得积分10
44秒前
思源应助haochi采纳,获得10
44秒前
45秒前
火星上含芙完成签到 ,获得积分10
48秒前
秋山落叶发布了新的文献求助10
48秒前
turquoise完成签到,获得积分10
52秒前
程晓研完成签到 ,获得积分10
53秒前
阳光的凌雪完成签到 ,获得积分10
55秒前
hahahaweiwei完成签到,获得积分10
55秒前
清爽慕山完成签到 ,获得积分10
56秒前
刘敏完成签到 ,获得积分10
59秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 1000
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
Handbook of Social and Emotional Learning, Second Edition 900
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4927098
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4196492
关于积分的说明 13032957
捐赠科研通 3969056
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2175268
邀请新用户注册赠送积分活动 1192349
关于科研通互助平台的介绍 1102961