Application of Optical Hydrogels in Environmental Sensing

Abstract

The ever-increasing complexity of environmental pollutants urgently warrants the development of new detection technologies. Sensors based on the optical properties of hydrogels enabling fast and easy in situ detection are attracting increasing attention. In this paper, the data from 138 papers about different optical hydrogels (OHs) are extracted for statistical analysis. The detection performance and potential of various types of OHs in different environmental pollutant detection scenarios were evaluated and compared to those obtained using the standard detection method. Based on this analysis, the target recognition and sensing mechanisms of two main types of OHs are reviewed and discussed: photonic crystal hydrogels (PCHs) and fluorescent hydrogels (FHs). For PCHs, the environmental stimulus response, target receptors, inverse opal structures, and molecular imprinting techniques related to PCHs are reviewed and summarized. Furthermore, the different types of fluorophores (i.e., compound probes, biomacromolecules, quantum dots, and luminescent microbes) of FHs are discussed. Finally, the potential academic research directions to address the challenges of applying and developing OHs in environmental sensing are proposed, including the fusion of various OHs, introduction of the latest technologies in various fields to the construction of OHs, and development of multifunctional sensor arrays.

Keywords

environmental sensors / fluorescent hydrogel / optical hydrogel / photonic crystal hydrogel / pollution detection

References

[1] M. Mahmoudpour , J. Ezzati Nazhad Dolatabadi , M. Torbati , A. Homayouni-Rad , Biosens. Bioelectron. 2019, 127, 72.

[2] H. Huang , J. U. Qureshi , S. Liu , Z. Sun , C. Zhang , H. Wang , B. Environ , Contam. Tox. 2020, 107, 754.

[3] C. H. Voon , N. M. Yusop , S. M. Khor , Talanta 2022, 241, 123271.

[4] H. Zhang , B. Li , Y. Liu , H. Chuan , Y. Liu , P. Xie , J. Hazard. Mater. 2022, 424, 127406.

[5] W. Guo , C. Zhang , T. Ma , X. Liu , Z. Chen , S. Li , Y. Deng , J. Nanobiotechnol. 2021, 19, 19.

[6] X. Hou , L. Mu , F. Chen , X. Hu , Environ. Sci. Nano 2018, 5, 2216.

[7] L. Shi , N. Li , D. Wang , M. Fan , S. Zhang , Z. Gong , TrAC Trends Anal. Chem. 2021, 134, 116131.

[8] L. Zhang , D. Peng , R. Liang , J. Qiu , TrAC Trends Anal. Chem. 2018, 102, 280.

[9] Y. Liu , G. Su , B. Zhang , G. Jiang , B. Yan , Analyst 2011, 136, 872.

[10] J. Liu , S. Qu , Z. Suo , W. Yang , Natl. Sci. Rev. 2021, 8, 8.

[11] O. Wichterle , D. Lím , Nature 1960, 185, 117.

[12] L. Cui , Y. Yao , E. K. F. Yim , APL Bioeng. 2021, 5, 31509.

[13] N. Zoratto , P. Matricardi , Adv. Exp. Med. Biol. 2018, 1059, 155.

[14] M. Hamidi , A. Azadi , P. Rafiei , Adv. Drug Deliver. Rev. 2008, 60, 1638.

[15] Z. Zhang , W. Jiang , X. Xie , H. Liang , H. Chen , K. Chen , Y. Zhang , W. Xu , M. Chen , ChemistrySelect 2021, 6, 12358.

[16] F. Mo , K. Jiang , D. Zhao , Y. Wang , J. Song , W. Tan , Adv. Drug Deliver. Rev. 2021, 168, 79.

[17] X. Hu , Z. Xia , K. Cai , J. Mater. Chem. B Mater. Biol. Med. 2022, 1, 1157.

[18] J. Y. C. Lim , S. S. Goh , X. J. Loh , ACS Mater. Lett. 2020, 2, 918.

[19] S. Khosravimelal , M. Mobaraki , S. Eftekhari , M. Ahearne , A. M. Seifalian , M. Gholipourmalekabadi , Small 2021, 17, 2006335.

[20] A. Schulz , K. Januschowski , P. Szurman , Curr. Opin. Ophthalmol. 2021, 32, 288.

[21] I. Y. Jung , J. S. Kim , B. R. Choi , K. Lee , H. Lee , Adv. Healthc. Mater. 2017, 6, 1601475.

[22] G. C. Le Goff , R. L. Srinivas , W. A. Hill , P. S. Doyle , Eur. Polym. J. 2015, 72, 386.

[23] J. Liao , C. Ye , P. Agrawal , Z. Gu , Y. S. Zhang , Small Structures 2021, 2, 2000110.

[24] M. I. Lucío , A. Cubells-Gómez , Á. Maquieira , M. Bañuls , Anal. Bioanal. Chem. 2022, 414, 993.

[25] L. Lu , J. D. Joannopoulos , M. Soljačić , Nat. Photonics 2014, 8, 821.

[26] C. F. Guimarães , R. Ahmed , A. P. Marques , R. L. Reis , U. Demirci , Adv. Mater. 2021, 33, 2006582.

[27] A. K. Yetisen , H. Butt , L. R. Volpatti , I. Pavlichenko , M. Humar , S. J. J. Kwok , H. Koo , K. S. Kim , I. Naydenova , A. Khademhosseini , S. K. Hahn , S. H. Yun , Biotechnol. Adv. 2016, 34, 250.

[28] Y. Zhao , X. Zhao , Z. Gu , Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2970.

[29] M. Umar , K. Min , S. Kim , APL Photonics 2019, 4, 120901.

[30] W. Wang , X. Fan , F. Li , J. Qiu , M. M. Umair , W. Ren , B. Ju , S. Zhang , B. Tang , Adv. Opt. Mater. 2018, 6, 1701093.

[31] X. Du , J. Zhai , X. Li , Y. Zhang , N. Li , X. Xie , ACS Sensors 1990, 2021, 6.

[32] Z. Cai , N. L. Smith , J. Zhang , S. A. Asher , Anal. Chem. 2015, 87, 5013.

[33] Y. Li , D. J. Young , X. J. Loh , Mater. Chem. Front. 2019, 3, 1489.

[34] J. Wu , W. Liu , J. Ge , H. Zhang , P. Wang , Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3483.

[35] G. Su , Z. Li , R. Dai , ACS Appl. Mater. Polymer 2022, 4, 3131.

[36] W. Lu , S. Wei , H. Shi , X. Le , G. Yin , T. Chen , Aggregate 2021, 2, 2.

[37] P. P. Jia , S. T. Jiang , L. Xu , Curr. Org. Synth. 2019, 16, 485.

[38] L. M. Wysocki , L. D. Lavis , Curr. Opin. Chem. Biol. 2011, 15, 752.

[39] M. Natali , S. Campagna , F. Scandola , Chem. Soc. Rev. 2010, 4, 15.

[40] R. Martínez-Máñez , F. Sancenón , Chem. Rev. 2003, 103, 4419.

[41] J. E. Kwon , S. Y. Park , Adv. Mater. 2011, 23, 3615.

[42] H. Zong , X. Wang , X. Mu , J. Wang , M. Sun , Chem. Rec. 2018, 19, 818.

[43] K. Takaishi , K. Iwachido , T. Ema , J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 1774.

[44] S. Chen , H. Sun , Z. Huang , Z. Jin , S. Fang , J. He , Y. Liu , Y. Zhang , J. Lai , RSC Adv. 2019, 9, 16831.

[45] S. Jung , K. I. Macconaghy , M. T. Guarnieri , J. L. Kaar , M. P. Stoykovich , ACS Appl. Bio Mater. 2022, 5, 1252.

[46] X. Bao , J. Liu , Q. Zheng , W. Pei , Y. Yang , Y. Dai , T. Tu , Chinese Chem. Lett. 2019, 30, 2266.

[47] J. An , Y. Shi , J. Fang , Y. Hu , Y. Liu , Chem. Eng. J. 2021, 425, 130595.

[48] Y. Zhu , X. Wu , A. Gu , L. Dobelle , C. A. Cid , J. Li , M. R. Hoffmann , Environ. Sci. Technol. 2022, 56, 862.

[49] B. A. Baker , V. T. Milam , Nucleic Acids Res. 2011, 39, e99.

[50] D. C. Pregibon , P. S. Doyle , Anal. Chem. 2009, 81, 4873.

[51] A. Beyer , S. Pollok , A. Rudloff , D. Cialla-May , K. Weber , J. Popp , Macromol. Biosci. 2016, 16, 1325.

[52] H. Hu , Q. Chen , K. Cheng , J. Tang , J. Mater. Chem. 2012, 22, 1021.

[53] Z. Wang , M. Xue , H. Zhang , Z. Meng , K. J. Shea , L. Qiu , T. Ji , T. Xie , RSC Adv. 2018, 8, 9963.

[54] Y. Sun , Y. Zhang , J. Liu , F. Nie , RSC Adv. 2016, 6, 11204.

[55] H. Zheng , J. Li , W. Song , G. He , Y. Wang , Y. Chen , J. Wuhan Univ. Technol. Mater. Sci. Ed. 2021, 36, 289.

[56] M. Lei , Y. Zhang , B. Han , Q. Zhao , A. Zhang , D. Fu , IEEE Sensors J. 2018, 18, 7499.

[57] M. Umar , D. Son , S. Arif , M. Kim , S. Kim , ACS Appl. Mater. Inter. 2020, 12, 55231.

[58] W. Luo , Q. Cui , K. Fang , K. Chen , H. Ma , J. Guan , Nano Lett. 2020, 20, 803.

[59] G. Xie , S. Du , Q. Huang , M. Mo , Y. Gao , M. Li , J. Tao , L. Zhang , J. Zhu , ACS Appl. Mater. Inter. 2022, 14, 5856.

[60] Y. Gao , Y. Chen , M. Li , L. Jia , L. Zhang , J. Zhu , Sens. Actuators B Chem. 2021, 329, 129137.

[61] P. V. N. Kishore , M. Sai Shankar , M. Satyanarayana , Sens. Actuators B Chem. 2017, 243, 626.

[62] S. K. Mishra , B. D. Gupta , Anal. Methods 2014, 6, 5191.

[63] Z. Q. Tou , T. W. Koh , C. C. Chan , Sens. Actuators B Chem. 2014, 202, 185.

[64] I. M. Savić-Gajić , I. M. Savić , Expert Opin. Drug Dis. 2020, 15, 383.

[65] T. Chen , Z. Deng , S. Yin , S. Chen , C. Xu , J. Mater. Chem. 2016, 4, 1144.

[66] F. Lin , L. Yu , Anal. Methods 2012, 4, 2838.

[67] J. Qin , B. Dong , X. Li , J. Han , R. Gao , G. Su , L. Cao , W. Wang , J. Mater. Chem. C 2017, 5, 8482.

[68] X. Wang , G. Ye , X. Wang , Sens. Actuators B Chem. 2014, 193, 413.

[69] H. Peng , W. Wang , F. Gao , S. Lin , L. Liu , X. Pu , Z. Liu , X. Ju , R. Xie , L. Chu , J. Mater. Chem. C 2018, 6, 11356.

[70] J. Qin , B. Dong , L. Cao , W. Wang , J. Mater. Chem. C 2018, 6, 4234.

[71] J. H. Holtz , S. A. Asher , Nature 1997, 389, 829.

[72] X. Jia , T. Zhang , J. Wang , K. Wang , H. Tan , Y. Hu , L. Zhang , J. Zhu , Langmuir 2018, 34, 3987.

[73] W. Hong , Y. Chen , X. Feng , Y. Yan , X. Hu , B. Zhao , F. Zhang , D. Zhang , Z. Xu , Y. Lai , Chem. Commun. 2013, 49, 8229.

[74] C. Wang , F. Xiao , Q. Chen , S. Wang , J. Zhou , Z. Wu , Analyst 2021, 146, 52.

[75] C. Yan , F. Qi , S. Li , J. Xu , C. Liu , Z. Meng , L. Qiu , M. Xue , W. Lu , Z. Yan , Talanta 2016, 159, 412.

[76] B. Maeng , Y. Park , J. Park , RSC Adv. 2016, 6, 7384.

[77] N. Massad-Ivanir , G. Shtenberg , T. Zeidman , E. Segal , Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2269.

[78] Z. Cai , D. H. Kwak , D. Punihaole , Z. Hong , S. S. Velankar , X. Liu , S. A. Asher , Angew. Chem. 2015, 127, 13228.

[79] G. Murtaza , A. S. Rizvi , M. Irfan , D. Yan , R. U. Khan , B. Rafique , M. Xue , Z. H. Meng , F. Qu , Anal. Chim. Acta 2020,

[80] R. Zhang , Y. Wang , L. Yu , J. Hazard. Mater. 2014, 280, 46.

[81] M. Liu , L. Yu , Analyst 2013, 138, 3376.

[82] Y. S. Zhang , C. Zhu , Y. Xia , Adv. Mater. 2017, 29, 1701115.

[83] X. Zhang , Z. Dai , X. Zhang , S. Dong , W. Wu , S. Yang , X. Xiao , C. Jiang , Sci. China Phys. Mech. Astron. 2016, 59, 59.

[84] L. Chen , S. Xu , J. Li , Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2922.

[85] G. Sennakesavan , M. Mostakhdemin , L. K. Dkhar , A. Seyfoddin , S. J. Fatihhi , Polym. Degrad. Stabil. 2020, 180, 109308.

[86] M. Guo , X. Yu , J. Zhao , J. Wang , R. Qing , J. Liu , X. Wu , L. Zhu , S. Chen , Sens. Actuators B Chem. 2021, 347, 130639.

[87] R. Liu , Z. Cai , Q. Zhang , H. Yuan , G. Zhang , D. Yang , Sens. Actuators B Chem. 2022, 354, 131236.

[88] Y. Zhang , Y. Sun , J. Liu , P. Guo , Z. Cai , J. Wang , Sens. Actuators B Chem. 2019, 291, 67.

[89] J. Yang , Z. Zhu , J. Feng , M. Xue , Z. Meng , L. Qiu , N. Mondele Mbola , Microchem. J. 2020, 157, 105074.

[90] W. Liu , L. Li , S. Liu , B. Liu , Z. Wu , J. Deng , J. Mater. Chem. 2019, 7, 8946.

[91] N. Zhang , N. Zhang , Y. Xu , Z. Li , C. Yan , K. Mei , M. Ding , S. Ding , P. Guan , L. Qian , C. Du , X. Hu , Macromol. Rapid Comm. 2019, 40, 1900096.

[92] J. E. Lofgreen , G. A. Ozin , Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 911.

[93] Y. Liu , X. Ju , X. Zhou , X. Mu , X. Tian , L. Zhang , Z. Liu , W. Wang , R. Xie , L. Chu , J. Hazard. Mater. 2022, 421, 126801.

[94] Y. Yan , M. Yin , W. Hong , Z. Xu , X. Hu , RSC Adv. 2015, 5, 97604.

[95] S. Han , Y. Jin , L. Su , H. Chu , W. Zhang , Anal. Methods 2020, 12, 1374.

[96] Y. Wang , J. Fan , Z. Meng , M. Xue , L. Qiu , Anal. Methods 2019, 11, 2875.

[97] J. Hou , H. Zhang , Q. Yang , M. Li , L. Jiang , Y. Song , Small 2015, 11, 2738.

[98] X. Wang , Z. Mu , R. Liu , Y. Pu , L. Yin , Food Chem. 2013, 141, 3947.

[99] Y. Zheng , Q. Li , C. Wang , M. Su , ACS Omega 2021, 6, 11897.

[100] K. M. Lee , Y. Oh , J. Y. Chang , H. Kim , J. Mater. Chem. B 2018, 6, 1244.

[101] K. Zhu , R. Fan , J. Zhang , X. Jiang , W. Jia , B. Wang , H. Lu , J. Wu , P. Wang , Y. Yang , Dalton Trans. 2021, 50, 15679.

[102] J. Bartelmess , V. Valderrey , K. Rurack , Front. Chem. 2019, 7, 7.

[103] S. Xiong , W. Sun , R. Chen , Z. Yuan , X. Cheng , Carbohyd. Polym. 2021, 273, 118590.

[104] R. Gotor , P. Ashokkumar , M. Hecht , K. Keil , K. Rurack , Anal. Chem. 2017, 89, 8437.

[105] S. Radunz , E. Andresen , C. Würth , A. Koerdt , H. R. Tschiche , U. Resch-Genger , Anal. Chem. 2019, 91, 7756.

[106] M. Maierhofer , V. Rieger , T. Mayr , Anal. Bioanal. Chem. 2020, 412, 7559.

[107] H. D. Duong , R. Jong Il , Sens. Actuators B Chem. 2018, 274, 66.

[108] L. Xiong , J. Feng , R. Hu , S. Wang , S. Li , Y. Li , G. Yang , Anal. Chem. 2013, 85, 4113.

[109] N. Parshi , D. Pan , B. Jana , J. Ganguly , Sens. Actuators B Chem. 2021, 331, 129419.

[110] D. Biswakarma , N. Dey , S. Bhattacharya , Chem. Sci. 2022, 13, 2286.

[111] Rohini , K. Paul , V. Luxami , Chem. Rec. 2020, 20, 1430.

[112] Y. Yue , J. Gu , J. Han , Q. Wu , J. Jiang , J. Hazard. Mater. 2021, 401, 123798.

[113] Z. Song , F. Wang , J. Qiang , Z. Zhang , Y. Chen , Y. Wang , W. Zhang , X. Chen , J. Lumin. 2017, 183, 212.

[114] K. Pi , J. Liu , P. Van Cappellen , J. Hazard. Mater. 2020, 385, 121572.

[115] X. Mao , D. Mao , J. Jiang , B. Su , G. Chen , X. Zhu , Lab Chip 2021, 21, 154.

[116] N. Dave , M. Y. Chan , P. J. Huang , B. D. Smith , J. Liu , J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12668.

[117] L. Zhang , Q. Cai , J. Li , J. Ge , J. Wang , Z. Dong , Z. Li , Biosens. Bioelectron. 2015, 69, 77.

[118] Z. Qing , Z. Mao , T. Qing , X. He , Z. Zou , D. He , H. Shi , J. Huang , J. Liu , K. Wang , Anal. Chem. 2014, 86, 11263.

[119] J. Chen , T. Han , X. Feng , B. Wang , G. Wang , Analyst 2019, 144, 2423.

[120] X. Yan , H. Li , T. Hu , X. Su , Biosens. Bioelectron. 2017, 91, 232.

[121] J. Peng , J. Ling , Q. Wen , Y. Li , Q. Cao , Z. Huang , Z. Ding , RSC Adv. 2018, 8, 41464.

[122] A. Aliberti , A. M. Cusano , E. Battista , F. Causa , P. A. Netti , Analyst 2016, 141, 1250.

[123] L. Xu , R. Wang , L. C. Kelso , Y. Ying , Y. Li , Sens. Actuators B Chem. 2016, 234, 98.

[124] T. V. Dao , K. Herbst , K. Boerner , M. Meurer , L. P. Kremer , D. Kirrmaier , A. Freistaedter , D. Papagiannidis , C. Galmozzi , M. L. Stanifer , S. Boulant , S. Klein , P. Chlanda , D. Khalid , M. I. Barreto , P. Schnitzler , H. G. Krausslich , M. Knop , S. Anders , Sci. Transl. Med. 2020, 12.

[125] L. Hao , W. Wang , X. Shen , S. Wang , Q. Li , F. An , S. Wu , J. Agr. Food Chem. 2020, 68, 369.

[126] M. Kim , J. E. Kwon , K. Lee , W. G. Koh , Biofabrication 2018, 10, 35002.

[127] D. Su , X. Zhao , X. Yan , X. Han , Z. Zhu , C. Wang , X. Jia , F. Liu , P. Sun , X. Liu , G. Lu , Biosens. Bioelectron. 2021, 194, 113598.

[128] R. Jin , D. Kong , X. Yan , X. Zhao , H. Li , F. Liu , P. Sun , Y. Lin , G. Lu , ACS Appl. Mater. Inter. 2019, 11, 27605.

[129] C. Sahub , J. L. Andrews , J. P. Smith , M. A. Mohamad Arif , B. Tomapatanaget , J. W. Steed , Mater. Chem. Front. 2021, 5, 6850.

[130] S. Huang , J. Yao , B. Li , G. Ning , Q. Xiao , Mikrochim. Acta 2021, 188, 318.

[131] S. Park , E. Jang , W. Koh , B. Kim , Talanta 2011, 84, 1000.

[132] S. Park , E. Jang , W. Koh , B. Kim , Sens. Actuators B Chem. 2010, 150, 120.

[133] E. Jang , K. J. Son , B. Kim , W. Koh , Analyst 2010, 135, 2871.

[134] J. Wang , J. Zhang , J. Wang , G. Fang , J. Liu , S. Wang , J. Hazard. Mater. 2020, 389, 122074.

[135] E. Petryayeva , W. R. Algar , I. L. Medintz , Appl. Spectrosc. 2013, 67, 215.

[136] K. D. Wegner , N. Hildebrandt , Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 4792.

[137] C. Matea , T. Mocan , F. Tabaran , T. Pop , O. Mosteanu , C. Puia , C. Iancu , L. Mocan , Int. J. Nanomedicine 2017, 12, 5421.

[138] S. N. Baker , G. A. Baker , Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6726.

[139] F. Yuan , S. Li , Z. Fan , X. Meng , L. Fan , S. Yang , Nano Today 2016, 11, 565.

[140] M. Batool , H. M. Junaid , S. Tabassum , F. Kanwal , K. Abid , Z. Fatima , A. T. Shah , Crit. Rev. Anal. Chem. 2020, 52, 756.

[141] Q. Luo , H. Yuan , M. Zhang , P. Jiang , M. Liu , D. Xu , X. Guo , Y. Wu , J. Hazard. Mater. 2021, 401, 123432.

[142] X. Guo , D. Xu , H. Yuan , Q. Luo , S. Tang , L. Liu , Y. Wu , J. Mater. Chem. 2019, 7, 2781.

[143] H. Huang , H. Ge , Z. Ren , Z. Huang , M. Xu , X. Wang , Front. Bioeng. Biotechnol. 2021, 9, 9.

[144] X. Chen , Z. Song , B. Yuan , X. Li , S. Li , T. Thang Nguyen , M. Guo , Z. Guo , Chem. Eng. J. 2022, 430, 133154.

[145] C. Cheng , M. Xing , Q. Wu , J. Alloy. Compd. 2019, 790, 221.

[146] F. Cheng , S. Zhang , L. Zhang , J. Sun , Y. Wu , Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 2022, 636, 128149.

[147] H. Yuan , J. Peng , T. Ren , Q. Luo , Y. Luo , N. Zhang , Y. Huang , X. Guo , Y. Wu , Sci. Total Environ. 2021, 760, 143395.

[148] Y. H. Jung , T. Chang , H. Zhang , C. Yao , Q. Zheng , V. W. Yang , H. Mi , M. Kim , S. J. Cho , D. Park , H. Jiang , J. Lee , Y. Qiu , W. Zhou , Z. Cai , S. Gong , Z. Ma , Nat. Commun. 2015, 6, 6.

[149] Y. Chen , L. Zhang , Y. Yang , B. Pang , W. Xu , G. Duan , S. Jiang , K. Zhang , Adv. Mater. 2021, 33, e2005569.

[150] D. Zhang , X. Tian , H. Li , Y. Zhao , L. Chen , Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 2021, 608, 125563.

[151] J. Xu , X. Jie , F. Xie , H. Yang , W. Wei , Z. Xia , Nano Res. 2018, 11, 3648.

[152] L. Sun , Z. Mo , Q. Li , D. Zheng , X. Qiu , X. Pan , Int. J. Biol. Macromol. 2021, 175, 516.

[153] Z. Jiao , J. Li , L. Mo , J. Liang , H. Fan , Mikrochim. Acta 2018, 185, 473.

[154] S. Zhang , K. Arkin , Y. Zheng , J. Ma , Y. Bei , D. Liu , Q. Shang , J. Environ. Chem. Eng. 2022, 10, 106921.

[155] J. Yang , X. Jin , Z. Cheng , H. Zhou , L. Gao , D. Jiang , X. Jie , Y. Ma , W. Chen , ACS Sustain. Chem. Eng. 2021, 9, 13206.

[156] X. Yang , Y. Yang , M. Xu , S. Liang , X. Pu , J. Hu , Q. Li , J. Zhao , Z. Zhang , ACS Appl. Nano Mater. 2021, 4, 13986.

[157] X. Yan , S. Rahman , M. Rostami , Z. A. Tabasi , F. Khan , A. Alodhayb , Y. Zhang , ACS Omega 2021, 6, 23504.

[158] Y. Hu , R. Guan , S. Zhang , X. Fan , W. Liu , K. Zhang , X. Shao , X. Li , Q. Yue , Food Chem. 2022, 372, 131287.

[159] H. Ehtesabi , S. Roshani , Z. Bagheri , M. Yaghoubi-Avini , J. Environ. Chem. Eng. 2019, 7, 103419.

[160] Y. Li , Y. Wang , P. Du , L. Zhang , Y. Liu , X. Lu , Sens. Actuators B Chem. 2022, 358, 131526.

[161] Y. Li , C. Mou , Z. Xie , M. Zheng , Dyes Pigments 2022, 198, 110023.

[162] S. Bhattacharya , S. Nandi , R. Jelinek , RSC Adv. 2017, 7, 588.

[163] Y. Cai , M. Wang , M. Liu , J. Zhang , Y. Zhao , Adv. Mater. Interfaces 2022, 9, 2101633.

[164] S. Iravani , R. S. Varma , Environ. Chem. Lett. 2020, 18, 703.

[165] X. T. Zheng , A. Ananthanarayanan , K. Q. Luo , P. Chen , Small 2015, 11, 1620.

[166] Y. Yan , J. Gong , J. Chen , Z. Zeng , W. Huang , K. Pu , J. Liu , P. Chen , Adv. Mater. 2019, 31, e1808283.

[167] L. Lin , M. Rong , F. Luo , D. Chen , Y. Wang , X. Chen , TrAC Trends Anal. Chem. 2014, 54, 83.

[168] J. Ding , X. Zhou , Y. Huang , B. Chen , S. Chen , Y. Jin , Y. Yang , N. Pan , C. Xu , J. Chen , C. Xia , Appl. Surf. Sci. 2022, 583, 152492.

[169] S. Lai , Y. Jin , L. Shi , Y. Li , R. Zhou , Chem. Eng. J. 2022, 429, 132367.

[170] L. Nana , L. Ruiyi , G. Wang , Z. Haiyan , Z. Li , New J. Chem. 2022, 46, 9408.

[171] D. Jiang , M. Qin , L. Zhang , X. Shan , Z. Chen , Sens. Actuators B Chem. 2021, 345, 130343.

[172] R. Hua , N. Hao , J. Lu , J. Qian , Q. Liu , H. Li , K. Wang , Biosens. Bioelectron. 2018, 106, 57.

[173] E. Bagheri , L. Ansari , K. Abnous , S. M. Taghdisi , P. Ramezani , M. Ramezani , M. Alibolandi , Crit. Rev. Anal. Chem. 2021, 51, 687.

[174] X. Pham , S. Park , K. Ham , S. Kyeong , B. S. Son , J. Kim , E. Hahm , Y. Kim , S. Bock , W. Kim , S. Jung , S. Oh , S. H. Lee , D. W. Hwang , B. Jun , Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 10116.

[175] J. Wang , X. Ma , L. Wei , G. Dai , X. Zhu , Y. Zhu , T. Mei , J. Li , X. Wang , Mater. Express 2017, 7, 351.

[176] J. Chen , Y. Yu , B. Zhu , J. Han , C. Liu , C. Liu , L. Miao , S. Fakudze , Sci. Total Environ. 2021, 765, 142754.

[177] R. Li , L. Li , B. Wang , L. Yu , Nano 2021, 11, 3126.

[178] H. Ren , Y. Fan , B. Wang , L. Yu , J. Agr. Food Chem. 2018, 66, 8851.

[179] N. Qi , H. Zhao , Q. Wang , Y. Qin , H. Yuan , Y. Li , Soft Matter. 2019, 15, 2319.

[180] T. Hu , J. Xu , Y. Ye , Y. Han , X. Li , Z. Wang , D. Sun , Y. Zhou , Z. Ni , Biosens. Bioelectron. 2019, 136, 112.

[181] A. S. Hoffman , Adv. Drug Deliver. Rev. 2012, 64, 18.

[182] T. Jang , H. Jung , H. M. Pan , W. T. Han , S. Chen , J. Song , Int. J. Bioprint. 2018, 4, 4.

[183] S. Utech , A. R. Boccaccini , J. Mater. Sci. 2016, 51, 271.

[184] M. Abbas , M. Adil , S. Ehtisham-Ul-Haque , B. Munir , M. Yameen , A. Ghaffar , G. A. Shar , M. Asif Tahir , M. Iqbal , Sci. Total Environ. 2018, 626, 1295.

[185] X. Nie , J. Zhang , X. Jiang , S. Liu , H. Cui , P. Yang , G. Sui , Anal. Methods 2013, 5, 4386.

[186] R. Ranjan , N. K. Rastogi , M. S. Thakur , J. Hazard. Mater. 2012, 225-226, 114.

[187] S. N. Pawar , K. J. Edgar , Biomaterials 2012, 33, 3279.

[188] K. Y. Lee , D. J. Mooney , Prog. Polym. Sci. 2012, 37, 106.

[189] N. Gou , A. Z. Gu , Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 5410.

[190] N. Gou , A. Onnis-Hayden , A. Z. Gu , Environ. Sci. Technol. 2010, 44, 5964.

[191] J. Lan , N. Gou , S. M. Rahman , C. Gao , M. He , A. Z. Gu , Environ. Sci. Technol. 2016, 50, 3202.

[192] J. Lan , M. Hu , C. Gao , A. Alshawabkeh , A. Z. Gu , Environ. Sci. Technol. 2015, 49, 6284.

[193] A. Zaslaver , A. Bren , M. Ronen , S. Itzkovitz , I. Kikoin , S. Shavit , W. Liebermeister , M. G. Surette , U. Alon , Nat. Methods 2006, 3, 623.

[194] A. Zaslaver , S. Kaplan , A. Bren , A. Jinich , A. Mayo , E. Dekel , U. Alon , S. Itzkovitz , PLoS Comput. Biol. 2009, 5, e1000545.

[195] G. V. Dana , T. Kuiken , D. Rejeski , A. A. Snow , Nature 2012, 483, 29.

[196] L. Torres , A. Krüger , E. Csibra , E. Gianni , V. B. Pinheiro , Essays Biochem. 2016, 60, 393.

[197] B. Shemer , E. Shpigel , C. Hazan , Y. Kabessa , A. J. Agranat , S. Belkin , Microb. Biotechnol. 2021, 14, 251.

[198] E. Eltzov , A. Cohen , R. S. Marks , Anal. Chem. 2015, 87, 3655.

[199] E. Elcin , F. Ayaydin , H. A. öktem , Int. J. Environ. An. Chem. 2021,

[200] T. Tang , E. Tham , X. Liu , K. Yehl , A. J. Rovner , H. Yuk , C. de la Fuente-Nunez , F. J. Isaacs , X. Zhao , T. K. Lu , Nat. Chem. Biol. 2021, 17, 724.

[201] V. Fleischauer , J. Heo , Anal. Sci. 2014, 30, 937.

[202] S. Jouanneau , M. J. Durand , G. Thouand , Environ. Sci. Technol. 2012, 46, 11979.

[203] T. Elad , R. Almog , S. Yagur-Kroll , K. Levkov , S. Melamed , Y. Shacham-Diamand , S. Belkin , Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 8536.

[204] J. Li , J. Zhang , H. Sun , D. Hong , L. Li , Y. Yang , X. Yong , C. Zhang , J. Cui , Optik 2019, 195, 163172.

[205] N. Uržul , B. T. Stokke , Biosensors 2021, 11, 266.

[206] M. Elsherif , M. U. Hassan , A. K. Yetisen , H. Butt , Biosens. Bioelectron. 2019, 137, 25.

[207] J. Guo , B. Zhou , Z. Du , C. Yang , L. Kong , L. Xu , Nano 2021, 10, 3549.

[208] A. Francone , T. Kehoe , I. Obieta , V. Saez-Martinez , L. Bilbao , A. Khokhar , N. Gadegaard , C. Simao , N. Kehagias , C. Sotomayor Torres , Sensors 2018, 18, 3240.

[209] S. R. Makhsin , N. J. Goddard , R. Gupta , P. Gardner , P. J. Scully , Anal. Chem. 2020, 92, 14907.

[210] Q. Zhang , Y. Wang , A. Mateescu , K. Sergelen , A. Kibrom , U. Jonas , T. Wei , J. Dostalek , Talanta 2013, 104, 149.

[211] Y. Alqurashi , M. Elsherif , A. Hendi , K. Essa , H. Butt , Biosensors 2022, 12, 40.

[212] Y. Shirasaki , G. J. Supran , M. G. Bawendi , V. Bulovic , Nat. Photonics 2013, 7, 13.

[213] X. Dai , Y. Deng , X. Peng , Y. Jin , Adv. Mater. 2017, 29, 1607022.

[214] C. Dalwadi , G. Patel , Recent Pat. Nanotech. 2015, 9, 17.

[215] G. Granata , S. Petralia , G. Forte , S. Conoci , G. M. L. Consoli , Mater. Sci. Eng. C 2020, 111, 110842.

[216] N. Mohammed , H. Lian , M. S. Islam , M. Strong , Z. Shi , R. M. Berry , H. Yu , K. C. Tam , Chem. Eng. J. 2021, 417, 129237.

[217] T. S. Natarajan , H. C. Bajaj , R. J. Tayade , J. Colloid Interf. Sci. 2014, 433, 104.

RIGHTS & PERMISSIONS

2023 2023 The Authors. Energy & Environmental Materials published by John Wiley & Sons Australia, Ltd on behalf of Zhengzhou University.