由于人工纳米材料的大量使用，近年来人工纳米材料的环境影响和毒性受到人们的高度关注。纳米银（AgNPs）作为一种典型人工纳米材料，因其具有良好的抗菌性、独特的物理化学性质而广泛用于各种商品中，使得人们暴露于纳米银的风险显著增加。大量的研究表明银的毒性、毒理与其存在形态密切相关，通常Ag+的毒性远高于AgNPs，而AgNPs可以直接透过细胞膜进入细胞内导致细胞凋亡。为了评价商品中AgNPs的安全性，急需建立准确而灵敏的分析方法。传统AgNPs和Ag+的分析方法是通过原子光谱及其联用仪器加以实现，而商品化的仪器过于庞大、笨重、价格昂贵且需要专业人士才能操作，难以进入寻常百姓家。因此，人们迫切需要建立简便、快速、廉价的分析方法用于商品中AgNPs和Ag+形态分析。鉴于此，四川大学郑成斌教授、徐开来教授团队开发了一种具有高度读出功能的AgNPs和Ag+形态分析试纸（示意图如图1所示）。
图1. Ag+和AgNPs形态分析示意图
通过喷墨打印技术，作者将CdTe荧光量子点打印至滤纸上并制成试纸。当试纸条浸入含有Ag+的样品溶液时，由于毛细作用，样品溶液会沿着纸条向上迁移。迁移过程中Ag+会与CdTe量子点发生阳离子交换反应，导致量子点荧光猝灭。由于每次吸入至滤纸中的样品溶液体积一样，从而使得试纸条的荧光猝灭高度于溶液中Ag+成正比。将高度刻度打印在试纸边缘上，就可以通过高度读出来实现溶液中Ag+浓度读出，从而实现Ag+的可视化、高性价比、可抛式的检测。有趣的是，当溶液中只含有AgNPs时，不会产生试纸条的荧光猝灭，因此该试纸可以从AgNPs中选择性地测定Ag+。将硝酸加入样品溶液中，溶解AgNPs生成Ag+，调节pH后将试纸插入，可测定样品溶液中总银浓度。二者差值就是样品溶液中AgNPs浓度。基于这一原理（如图2所示），建立的方法不但能用于商品中Ag+的定量分析，还可实现对其中AgNPs的定量分析。该方法已成功用于妇科洗液、纺织物、儿童用品和抗菌辅料中Ag+和AgNPs的形态分析。相比于传统分析方法，该方法具有简单、便宜、灵敏、不受操作人员色盲、色弱限制等特点，同时还避免了使用昂贵和复杂的商品分析仪器，能用于现场、家庭和贫困地区Ag+和AgNPs的形态分析。
图2. Ag+和AgNPs分析原理
该研究工作为可视化、准确定量分析商品中人工纳米材料提供了新的思路。相关成果近期发表在Analytical Chemistry上，文章主要由四川大学的硕士研究生刘沁蕾完成，郑成斌教授、徐开来教授为共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金委项目的资助。
来源：X-MOL
