传统上使用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和原子荧光光谱法检测多种金属离子。尽管这些方法灵敏且准确，但它们依赖于复杂的仪器，并且需要训练有素的操作员，这使得低成本的快速检测具有挑战性。迫切需要开发一种方便、快速和灵敏的方法来检测多种金属离子。在此，我们设计了一种具有聚集诱导增强发射（AIEE）性质的双铋衍生物（BP）来构建高荧光传感器阵列，以实现对四种金属离子（Fe3+、Cu2+、Co2+和Cd2+）的有效识别。借助醋酸根离子，金属离子与BP之间的微分配位能力导致了基于阵列的传感的可能性。4种重金属离子在100 nM浓度下可立即分类，Fe3+、Cu2+、Co2+和Cd2+的检测限（LOD）分别低至16.2、21.8、51.4和25.9 nM，并应用传感器阵列对环境样品中多种重金属离子和大鼠血清中铁离子进行了鉴定，鉴定率为100%，每次检测样品消耗低至2µL，结果可在智能手机紫外灯下提取，提供了一种快速、灵敏、低成本、现场的多种金属离子检测方法。![]()
（a）BP（20µM）在乙醇/H2O混合溶液中随水体积分数增加的荧光发射光谱。（b）不同水体积分数的乙醇/H2O混合物中BP（20µM）在紫外灯下的荧光图像，λex=365 nm。（C）不同水体积分数的乙醇/H2O混合物中BP（20µM）的荧光量子产率。
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（A）BP（20µM）与金属离子（20µM）和NaAc（40µM）混合的荧光发射光谱。（B）BP（20µM）在金属离子（20µM）、NaAc（40µM）和它们的混合物存在下，分别在530nm处的荧光强度。（C）基于从BP传感器阵列的荧光获得的F/F0的对应值的模式，选择的四种金属离子的指纹图谱。（D）BP-Zn（Ac）2通道与不同分析物（2µM的Fe3+、Cu2+、Co2+和Cd2+）的荧光发射光谱。（E）BP-Pb（Ac）2通道与不同分析物（2µM的Fe3+、Cu2+、Co2+和Cd2+）的荧光发射光谱。（F）具有不同分析物（2µM Fe3+、Cu2+、Co2+和Cd2+）的BP-Ni（Ac）2通道的荧光发射光谱。
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荧光溶液（A）BP、（B）BP+Pb（Ac）2和（C）BP+Pb（Ac）2+Fe3+的DLS表征荧光溶液（D）BP、（E）BP+Pb（Ac）2和（F）BP+Pb（Ac）2+Fe3+的TEM表征DLS，动态光散射；TEM，透射电子显微镜。
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（A）加入不同当量比[Zn（Ac）2]/[BP]时BP（20µM）的荧光发射光谱；插图：加入不同当量比[Zn（Ac）2]/[BP]时BP（20µM）的荧光强度与当量比[Zn（Ac）2]/[BP]的关系曲线。（B）加入不同当量比[Pb（Ac）2]/[BP]时BP（20µM）的荧光发射光谱；插图：加入不同当量比[Ni（Ac）2]/[BP]时BP（20µM）的荧光发射光谱；插图：加入不同当量比[Ni（Ac）2]/[BP]时BP（20µM）的荧光强度与当量比[Ni（Ac）2]/[BP]在530 nm时的关系曲线。（d）BP在乙醇/DMSO混合物（乙醇：DMSO=24:1，v/v）中朝向Zn（Ac）2的作业图，总浓度为20µM。（E）BP在乙醇/DMSO混合物（乙醇：DMSO=24:1，v/v）中朝向Pb（Ac）2的作业图，总浓度为20µM。（F）BP在乙醇/DMSO混合物（乙醇：DMSO=24:1，v/v）中朝向Ni（Ac）2的作业图，总浓度为100µM。
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（A）来自四种选定金属离子的荧光响应模式的雷达图和（B）热图。针对（C）3.3 µM、（D）1.0 µM、（E）0.33 µM 和（F）0.10 µM 的不同分析物获得的荧光响应模式的典型得分图。
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对不同浓度的（A）Fe3+、（B）Cu2+、（C）Co2+和（D）Cd2+获得的荧光响应模式的典型得分图。（E-H）主成分1与金属离子浓度对数之间的线性关系。
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传感器阵列对混合离子的识别能力。（A）不同金属离子二元混合物、（B）不同金属离子三元混合物和（C）不同金属离子四元混合物的典型得分图。（D）不同金属离子二元混合物、（E）不同金属离子三元混合物和（F）不同金属离子四元混合物的层次聚类分析图。HCA，层次聚类分析。
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评估传感器阵列的抗干扰能力。（A）不同金属离子（2µM Zn2+、Pb2+、Ni2+、Ca2+、Mn2+、Ag+、Mg2+和K+）的规范评分图，（B）农药（毒死蜱），（C）卤素元素（F−、Cl−和Br−），以及（D）蛋白质和氨基酸（BSA和甘氨酸）。（E）不同金属离子（2µM Zn2+、Pb2+、Ni2+、Ca2+、Mn2+、Ag+、Mg2+和K+）的HCA图，（F）农药（毒死蜱），（G）卤素元素（F−、Cl−和Br−），以及（H）蛋白质和氨基酸（BSA和甘氨酸）。
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（A）智能手机颜色识别器检测分析物的示意图。根据三个荧光通道对不同浓度的（B）Fe3+、（C）Cu2+、（D）Co2+和（E）Cd2+的RGB值获得的典型得分图。（F-I）RGB模式下主成分1与金属离子浓度对数的线性关系。
相关成果以“Rapid and accurate identification of multiple metal ions using a bispyrene-based fluorescent sensor array with aggregation-induced enhanced emission property”，发表在国际学术期刊“Aggregate”上。
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https://doi.org/10.1002/agt2.678
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