Optical sensor for the detection of mycotoxins

• Veröffentlicht in: Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
• Datum: 2021
• Hauptverfasser: Hudz, O.V., Karpiuk, A.D., Holub, B.L., Dudnyk, A.O., Bushma, A.V.
• Format: Artikel
• Sprache: Englisch
• Veröffentlicht: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2021
• Schlagworte: Sensors
• Online Zugang: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/216172
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Zitieren: Optical sensor for the detection of mycotoxins / O.V. Hudz, A.D. Karpiuk, B.L. Holub, A.O. Dudnyk, A.V. Bushma // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2021. — Т. 24, № 2. — С. 227-233. — Бібліогр.: 13 назв. — англ.

The methods of detection of mycotoxins in agricultural products have been analyzed. The advantages of using the fluorescence methods for the express diagnostics of the presence of mycotoxins in samples have been shown. The development of an optical biosensor, which allows the detection of mycotoxins in the field, has been presented. The principles of operation have been established, and a constructive solution for a sensor has been proposed. An electro-optical scheme for obtaining an information signal has been developed and tested. Particular attention has been paid to the choice of an element base of the proposed microsensor. The principles and procedures for its validation have been shown. The practical results of testing the developed technical solution have been presented. The achieved relative error in the linear approximation of the sensor conversion characteristics in the interval of concentrations 0…100 ppb at a temperature of 15…25 °С does not exceed 2%. The developed sensor can be used in agriculture for the express detection and evaluation of the mycotoxin contamination. Проаналізовано методи виявлення мікотоксинів у сільськогосподарській продукції. Показано переваги використання флюоресцентних методів для експрес-діагностики наявності мікотоксинів у зразках. Представлено розробку оптичного біосенсора, який дозволяє у польових умовах виявляти мікотоксини. Показано принципи функціонування та запропоновано конструктивне рішення датчика. Розроблено та апробовано електрооптичну схему отримання інформаційного сигналу. Особливу увагу приділено вибору елементної бази запропонованого мікосенсора. Показано принципи і процедуру його валідації. Наведено практичні результати тестування розробленого технічного рішення. Досягнута відносна похибка при лінійній апроксимації характеристики перетворення сенсора у діапазоні концентрацій 0…100 ppb при температурі 15…25 °C не перевищує 2%. Розроблений сенсор можна використовувати в галузі сільського господарства для швидкого визначення присутності мікотоксинів і оцінки рівня такого забруднення продукції.