Nortricarbocyanine dyes as suitable long wavelength pH indicators for chemical sensing

Puyol, Mar; Encinas, Cristina; Rivera, Laia; Miltsov, Serguei; Alonso, J.

doi:10.1016/j.snb.2006.05.003

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“…Most popular indicator dyes for application in absorptiometric sensors belong to the group of azo-dyes, 15 − 17 , 23 , 70 , 76 , 194 , 201 − 239 phthalein, 82 , 194 , 225 , 226 , 240 − 250 sulfophthalein (ref ( 19 , 22 , 32 , 34 , 35 , 38 , 43 ), ( 45 , 63 , 71 , 102 , 194 , 213 , 222 , 226 ), ( 232 − 235 , 241 , 245 − 248 , 251 − 321 )), and other triphenylmethane dyes 15 , 50 , 224 , 236 , 252 , 263 , 302 , 322 − 325 ( Figure 17 ). Less common indicators belong to the groups of cyanines, 326 − 329 porphyrins, 69 , 330 − 339 and other classes ( Figure 18 ; description below). 60 , 76 , 111 , 340 − 350 …”

Section: Overview Of Commonly Used Absorptiometric Ph Probesmentioning

confidence: 99%

Optical Sensing and Imaging of pH Values: Spectroscopies, Materials, and Applications

2020

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This is the first comprehensive review on methods and materials for use in optical sensing of pH values and on applications of such sensors. The Review starts with an introduction that contains subsections on the definition of the pH value, a brief look back on optical methods for sensing of pH, on the effects of ionic strength on pH values and p K a values, on the selectivity, sensitivity, precision, dynamic ranges, and temperature dependence of such sensors. Commonly used optical sensing schemes are covered in a next main chapter, with subsections on methods based on absorptiometry, reflectometry, luminescence, refractive index, surface plasmon resonance, photonic crystals, turbidity, mechanical displacement, interferometry, and solvatochromism. This is followed by sections on absorptiometric and luminescent molecular probes for use pH in sensors. Further large sections cover polymeric hosts and supports, and methods for immobilization of indicator dyes. Further and more specific sections summarize the state of the art in materials with dual functionality (indicator and host), nanomaterials, sensors based on upconversion and 2-photon absorption, multiparameter sensors, imaging, and sensors for extreme pH values. A chapter on the many sensing formats has subsections on planar, fiber optic, evanescent wave, refractive index, surface plasmon resonance and holography based sensor designs, and on distributed sensing. Another section summarizes selected applications in areas, such as medicine, biology, oceanography, bioprocess monitoring, corrosion studies, on the use of pH sensors as transducers in biosensors and chemical sensors, and their integration into flow-injection analyzers, microfluidic devices, and lab-on-a-chip systems. An extra section is devoted to current challenges, with subsections on challenges of general nature and those of specific nature. A concluding section gives an outlook on potential future trends and perspectives.

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Section: Overview Of Commonly Used Absorptiometric Ph Probesmentioning

confidence: 99%

Optical Sensing and Imaging of pH Values: Spectroscopies, Materials, and Applications

2020

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“…However, the design, formulation and integration of the membranes are still key factors for modulating sensitivity, selectivity, response time and dynamic range. A proper selection of the main compounds involved in the recognition process is essential [ 11 , 246 ]. In the last years, miniaturized fluorescent optodes have been developed as an attractive alternative to absorbance optodes.…”

Section: Optical Sensorsmentioning

confidence: 99%

“…Most of them were included in bulk optodes, demonstrating their potential for their use as chemical sensors for absorbance [ 252 , 253 ] and fluorescence measurements [ 254 ], and some others were also applied in IWAOs [ 255 ], giving promising results. In this way, new far-visible absorbing hexamethine–hemicyanine [ 247 , 255 ], nortricarbocyanine [ 11 ], norcyanine [ 256 ], ketocyanine [ 257 ] and heptamethine cyanine [ 253 ] dyes have been synthesised for future application as chromoionophores in IWAOs based on bulk optodes or a miniaturized optical fluorosensor. The sensor has sucessfully characterized showing good analytical features.…”

Section: Optical Sensorsmentioning

confidence: 99%

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State-of-the-Art of (Bio)Chemical Sensor Developments in Analytical Spanish Groups

Plata

Contento

Ríos

2010

Sensors

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(Bio)chemical sensors are one of the most exciting fields in analytical chemistry today. The development of these analytical devices simplifies and miniaturizes the whole analytical process. Although the initial expectation of the massive incorporation of sensors in routine analytical work has been truncated to some extent, in many other cases analytical methods based on sensor technology have solved important analytical problems. Many research groups are working in this field world-wide, reporting interesting results so far. Modestly, Spanish researchers have contributed to these recent developments. In this review, we summarize the more representative achievements carried out for these groups. They cover a wide variety of sensors, including optical, electrochemical, piezoelectric or electro-mechanical devices, used for laboratory or field analyses. The capabilities to be used in different applied areas are also critically discussed.

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“…27 Estes indicadores, com valores de pKa na faixa de 1 a 8, mostraram-se estáveis e solúveis em membranas de PVC, podendo ser aplicados para determinação de pH em reações enzimáticas, assim como para a determinação de prata. Puyol e colaboradores 28,29 também propuseram cromoionóforos derivados de nortricarbocianinas, com máximos de absorção na faixa de 785 a 830 nm, 28 assim como derivados de norcianinas, com máximos de absorção entre 648 e 821 nm, 29 para a determinação de pH. Os pigmentos sintetizados apresentaram alta sensibilidade e diferentes valores de pKa, possibilitando o desenvolvimento de sensores ópticos para uma ampla faixa de pH.…”

Section: Reagentes E Novos Materiaisunclassified

Sensores ópticos com detecção no infravermelho próximo e médio

Lima¹,

Raimundo²,

Silva³

et al. 2009

Quím. Nova

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Recebido em 25/10/08; aceito em 5/2/09; publicado na web em 3/7/09 NEAR AND MID INFRARED OPTICAL SENSORS. Optical chemical sensors with detection in the near and mid infrared region are reviewed. Fundamental concepts of infrared spectroscopy and optical chemical sensors are briefly described, before presenting some aspects on optical chemical sensors, such as synthesis of NIR and IR reagents, preparation of new materials as well as application in determinations of species of biological, industrial and environmental importance.Keywords: optical sensors; near infrared; mid infrared. INTRODUÇÃONos últimos anos, a busca por métodos analíticos alternativos aos tradicionais tem despertado o interesse de muitos pesquisadores. Em particular, a necessidade de métodos rápidos, versáteis, confiáveis, capazes de monitorar em tempo real espécies de interesse ambiental, industrial e biológico tem incrementado o desenvolvimento e o uso de sensores químicos, tanto eletroquímicos como ópticos, uma vez que agregam vários dos requisitos acima enumerados. Além disso, os sensores químicos são passíveis de miniaturização, permitindo também o monitoramento remoto.Os primeiros sensores ópticos datam da década de 1930, quando Kautsky e Hirsch propuseram um método para o monitoramento contínuo de oxigênio em baixas concentrações, baseado na supressão de fluorescência da triploflavina e fluoresceina imobilizadas em sílica gel.1 Em 1968, Bergman descreveu um sensor óptico para a determinação fluorimétrica de oxigênio baseado na supressão de fluorescência do fluoranteno, um hidrocarboneto policíclico aromático.2 Na década seguinte, em 1975, Lübbers, empregando uma estratégia semelhante à de Bergman, desenvolveu um sensor óptico fluorimétrico para a determinação de oxigênio e dióxido de carbono, empregando, pela primeira vez, um feixe de fibras ópticas.3 O dispositivo proposto foi denominado de optodo (do grego, caminho óptico) ou optrodo (eletrodo óptico), termos igualmente aceitos pela comunidade científica nos dias de hoje. Desde então, os sensores químicos de fibras ópticas têm experimentado um expressivo progresso, sendo encontrados na literatura dispositivos para todo o tipo de analito, desde os mais comuns, como metais pesados, umidade e espécies gasosas, até os emergentes, tais como DNA e bactérias. 4 Atualmente, a espectroscopia na região do infravermelho tem se destacado como técnica analítica, proporcionando métodos rápidos, robustos, não-destrutivos, não-invasivos, possibilitando aplicações automáticas e em tempo real. Muitos dos métodos baseados na espectroscopia na região do infravermelho médio (MID) ou na região do infravermelho próximo (NIR) empregam um feixe de fibras ópticas para efetuar medidas de reflectância ou transflectância diretamente na amostra, sem a necessidade de pré-tratamento. Esta peculiaridade é facilmente explicada considerando que as fibras ópticas conferem muitas vantagens para medidas em campo e na análise de processos, uma vez que a sonda de fibra óptica "vai" até a amostra, mesmo em locais de difícil ac...

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Nortricarbocyanine dyes as suitable long wavelength pH indicators for chemical sensing

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