Nature.com saytına daxil olduğunuz üçün təşəkkür edirik. İstifadə etdiyiniz brauzer versiyasında məhdud CSS dəstəyi var. Ən yaxşı təcrübə üçün yenilənmiş brauzerdən istifadə etməyinizi (və ya Internet Explorer-də Uyğunluq Rejimini deaktiv etməyinizi) tövsiyə edirik. Bu vaxt ərzində davamlı dəstəyi təmin etmək üçün saytı stillər və JavaScript olmadan render edəcəyik.
Maye nümunələrinin iz analizi həyat elmləri və ətraf mühitin monitorinqində geniş tətbiq sahəsinə malikdir. Bu işdə, udmanın ultrahəssas təyini üçün metal dalğaötürücü kapilyarlara (MCC) əsaslanan kompakt və ucuz bir fotometr hazırladıq. Optik yol çox artırıla bilər və MWC-nin fiziki uzunluğundan daha uzun ola bilər, çünki büzməli hamar metal yan divarlar tərəfindən səpələnmiş işıq düşmə bucağından asılı olmayaraq kapilyarın içərisində saxlanıla bilər. Yeni qeyri-xətti optik gücləndirmə və sürətli nümunə dəyişdirmə və qlükoza aşkarlanması sayəsində ümumi xromogen reagentlərdən istifadə etməklə 5,12 nM-ə qədər aşağı konsentrasiyalara nail olmaq olar.
Fotometriya, mövcud xromogen reagentlərin və yarımkeçirici optoelektron cihazların bolluğuna görə maye nümunələrinin iz analizi üçün geniş istifadə olunur1,2,3,4,5. Ənənəvi küvet əsaslı udma təyini ilə müqayisədə, maye dalğaötürücü (LWC) kapilyarları zondun işığını kapilyarın içərisində saxlayaraq əks etdirir (TIR)1,2,3,4,5. Lakin, daha da təkmilləşdirilmədən, optik yol yalnız LWC3.6-nın fiziki uzunluğuna yaxındır və LWC uzunluğunun 1,0 m-dən çox artırılması güclü işığın zəifləməsi və yüksək qabarcıq riski və s. ilə nəticələnəcək3, 7. Optik yolun təkmilləşdirilməsi üçün təklif olunan çoxəks etdirmə hüceyrəsinə gəldikdə, aşkarlama limiti yalnız 2,5-8,9 dəfə artır.
Hal-hazırda iki əsas LWC növü mövcuddur: Teflon AF kapilyarları (suyunkından daha aşağı olan cəmi ~1.3 qırılma əmsalına malikdir) və Teflon AF və ya metal təbəqələrlə örtülmüş silisium kapilyarları1,3,4. Dielektrik materiallar arasındakı sərhəddə TIR əldə etmək üçün aşağı qırılma əmsalı və yüksək işıq düşmə bucaqları olan materiallar tələb olunur3,6,10. Teflon AF kapilyarlarına gəldikdə isə, Teflon AF məsaməli quruluşuna görə nəfəs alır3,11 və su nümunələrindəki az miqdarda maddələri uda bilir. Xaricdən Teflon AF və ya metal ilə örtülmüş kvars kapilyarları üçün kvarsın qırılma əmsalı (1.45) əksər maye nümunələrindən daha yüksəkdir (məsələn, su üçün 1.33)3,6,12,13. İçərisində metal təbəqə ilə örtülmüş kapilyarlar üçün daşıma xüsusiyyətləri öyrənilmişdir14,15,16,17,18, lakin örtük prosesi mürəkkəbdir, metal təbəqənin səthi kobud və məsaməli bir quruluşa malikdir4,19.
Bundan əlavə, kommersiya məqsədli sualtı kapilyarların (AF Teflon örtüklü kapilyarlar və AF Teflon örtüklü silisium kapilyarlar, World Precision Instruments, Inc.) bəzi digər çatışmazlıqları da var, məsələn: nasazlıqlar üçün. TIR3,10, (2) T-konnektorunun (kapilyarları, lifləri və giriş/çıxış borularını birləşdirmək üçün) böyük ölü həcmi hava qabarcıqlarını tuta bilər10.
Eyni zamanda, qlükoza səviyyəsinin təyini diabet, qaraciyər sirrozu və ruhi xəstəliklərin diaqnozu üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir20. və fotometriya (spektrofotometriya 21, 22, 23, 24, 25 və kağız üzərində kolorimetriya 26, 27, 28 daxil olmaqla), qalvanometriya 29, 30, 31, flüorometriya 32, 33, 34, 35, optik polyarimetriya 36, ​​səth plazmon rezonansı 37, Fabry-Perot boşluğu 38, elektrokimya 39 və kapilyar elektroforez 40,41 və s. kimi bir çox aşkarlama metodları. Lakin, bu metodların əksəriyyəti bahalı avadanlıq tələb edir və bir neçə nanomolyar konsentrasiyalarda qlükozanın aşkarlanması çətin olaraq qalır (məsələn, fotometrik ölçmələr üçün21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, qlükozanın ən aşağı konsentrasiyası). Prussiya mavi nanopartikulları peroksidaz təqlidçiləri kimi istifadə edildikdə məhdudiyyət yalnız 30 nM idi). Nanomolyar qlükoza analizləri tez-tez insan prostat xərçənginin böyüməsinin inhibə edilməsi42 və okeanda Proxlorococcus-un CO2 fiksasiya davranışı kimi molekulyar səviyyəli hüceyrə tədqiqatları üçün tələb olunur.
Bu məqalədə, ultrahəssas udma təyini üçün metal dalğaötürücü kapilyarına (MWC) əsaslanan kompakt, ucuz fotometr, elektro cilalanmış daxili səthə malik SUS316L paslanmayan polad kapilyar hazırlanmışdır. İşıq düşmə bucağından asılı olmayaraq metal kapilyarların içərisində qala bildiyindən, optik yol büzməli və hamar metal səthlərdə işığın səpələnməsi ilə xeyli artırıla bilər və MWC-nin fiziki uzunluğundan daha uzundur. Bundan əlavə, ölü həcmi minimuma endirmək və qabarcıqların tutulmasının qarşısını almaq üçün optik əlaqə və maye girişi/çıxışı üçün sadə bir T-konnektor hazırlanmışdır. 7 sm-lik MWC fotometri üçün qeyri-xətti optik yolun yeni gücləndirilməsi və sürətli nümunə keçidi sayəsində aşkarlama həddi 1 sm küvetli kommersiya spektrofotometri ilə müqayisədə təxminən 3000 dəfə artırılmışdır və qlükoza aşkarlama konsentrasiyasına da nail olmaq mümkündür. ümumi xromogen reagentlərdən istifadə etməklə cəmi 5,12 nM.
Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, MWC əsaslı fotometr EP dərəcəli elektropolizə edilmiş daxili səthi olan 7 sm uzunluğunda MWC-dən, linzalı 505 nm LED-dən, tənzimlənən gücləndirmə fotodetektorundan və optik birləşmə və maye girişi üçün ikisindən ibarətdir. Çıxış. Daxil olan nümunəni dəyişdirmək üçün Pike giriş borusuna qoşulmuş üç tərəfli klapan istifadə olunur. Peek borusu kvars lövhəsinə və MWC-yə möhkəm oturur, beləliklə, T-konnektorundakı ölü həcm minimum səviyyədə saxlanılır və hava qabarcıqlarının tutulmasının qarşısını effektiv şəkildə alır. Bundan əlavə, kollimasiya olunmuş şüa T-parçalı kvars lövhəsi vasitəsilə MWC-yə asanlıqla və səmərəli şəkildə daxil edilə bilər.
Şüa və maye nümunəsi T-şəkilli hissə vasitəsilə MCC-yə daxil edilir və MCC-dən keçən şüa fotodetektor tərəfindən qəbul edilir. Boyalı və ya boş nümunələrin daxil olan məhlulları növbə ilə üç tərəfli klapan vasitəsilə MCC-yə daxil edilirdi. Bir qanununa görə, rəngli nümunənin optik sıxlığı aşağıdakı tənlikdən hesablana bilər. 1.10
burada Vcolor və Vblank müvafiq olaraq rəngli və boş nümunələr MCC-yə daxil edildikdə fotodetektorun çıxış siqnallarıdır və Vdark LED söndürüldükdə fotodetektorun fon siqnalıdır. Çıxış siqnalındakı dəyişiklik ΔV = Vcolor–Vblank nümunələri dəyişdirməklə ölçülə bilər. Tənliyə görə. Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, əgər ΔV Vblank–Vdark-dan daha kiçikdirsə, nümunə götürmə sxemindən istifadə edərkən Vblank-dakı kiçik dəyişikliklər (məsələn, sürüşmə) AMWC dəyərinə az təsir göstərə bilər.
MWC əsaslı fotometrin işini küvet əsaslı spektrofotometrlə müqayisə etmək üçün əla rəng stabilliyi və yaxşı konsentrasiya-udma xəttiliyinə görə rəng nümunəsi kimi qırmızı mürəkkəb məhlulu, boş nümunə kimi DI H2O istifadə edilmişdir. Cədvəl 1-də göstərildiyi kimi, həlledici kimi DI H2O istifadə edərək ardıcıl durulaşdırma metodu ilə bir sıra qırmızı mürəkkəb məhlulları hazırlanmışdır. Durulaşdırılmamış orijinal qırmızı boya olan 1-ci nümunənin (S1) nisbi konsentrasiyası 1,0 olaraq təyin edilmişdir. Şəkil 2-də nisbi konsentrasiyaları (Cədvəl 1-də sadalanan) 8,0 × 10–3 (solda) ilə 8,2 × 10–10 (sağda) arasında dəyişən 11 qırmızı mürəkkəb nümunəsinin (S4-dən S14-ə qədər) optik fotoşəkilləri göstərilir.
Nümunə 6 üçün ölçmə nəticələri Şəkil 3(a)-da göstərilmişdir. Rəngli və boş nümunələr arasında keçid nöqtələri şəkildə ikiqat oxlarla "↔" ilə işarələnmişdir. Rəngli nümunələrdən boş nümunələrə və əksinə keçərkən çıxış gərginliyinin sürətlə artdığını görmək olar. Şəkildə göstərildiyi kimi Vcolor, Vblank və müvafiq ΔV əldə edilə bilər.
(a) MWC əsaslı fotometrdən istifadə edərək nümunə 6, (b) nümunə 9, (c) nümunə 13 və (d) nümunə 14 üçün ölçmə nəticələri.
9, 13 və 14 nümunələri üçün ölçmə nəticələri müvafiq olaraq Şəkil 3(b)-(d)-də göstərilmişdir. Şəkil 3(d)-də göstərildiyi kimi, ölçülmüş ΔV cəmi 5 nV-dir ki, bu da səs-küy dəyərinin (2 nV) təxminən 3 qatıdır. Kiçik bir ΔV-ni səs-küydən ayırmaq çətindir. Beləliklə, aşkarlama həddi 8.2×10-10 nisbi konsentrasiyaya çatdı (nümunə 14). Tənliklərin köməyi ilə. 1. AMWC absorbsiyası ölçülmüş Vcolor, Vblank və Vdark dəyərlərindən hesablana bilər. 104 Vdark qazancı olan fotodetektor üçün -0.68 μV-dir. Bütün nümunələr üçün ölçmə nəticələri Cədvəl 1-də ümumiləşdirilmişdir və əlavə materialda tapıla bilər. Cədvəl 1-də göstərildiyi kimi, yüksək konsentrasiyalarda aşkar edilən absorbsiya doymuş yağlardır, buna görə də 3.7-dən yuxarı absorbsiya MWC əsaslı spektrometrlərlə ölçülə bilməz.
Müqayisə üçün, qırmızı mürəkkəb nümunəsi də spektrofotometrlə ölçülmüş və ölçülmüş Acuvette absorbsiyası Şəkil 4-də göstərilmişdir. 505 nm-də Acuvette dəyərləri (Cədvəl 1-də göstərildiyi kimi) 10, 11 və ya 12 nümunələrinin əyrilərinə (əlavə şəkildə göstərildiyi kimi) əsas xətt kimi istinad etməklə əldə edilmişdir. Göstərildiyi kimi, aşkarlama limiti 2,56 x 10-6 (nümunə 9) nisbi konsentrasiyaya çatmışdır, çünki 10, 11 və 12 nümunələrinin absorbsiya əyriləri bir-birindən fərqlənmirdi. Beləliklə, MWC əsaslı fotometrdən istifadə edildikdə, aşkarlama limiti küvet əsaslı spektrofotometrlə müqayisədə 3125 dəfə yaxşılaşdırılmışdır.
Asılılıq udma-konsentrasiyası Şəkil 5-də təqdim olunur. Küvet ölçmələri üçün udma 1 sm yol uzunluğunda mürəkkəb konsentrasiyası ilə mütənasibdir. MWC əsaslı ölçmələr üçün isə aşağı konsentrasiyalarda udmada qeyri-xətti artım müşahidə edilmişdir. Beer qanununa görə, udma optik yol uzunluğu ilə mütənasibdir, buna görə də udma qazancı AEF (eyni mürəkkəb konsentrasiyasında AEF = AMWC/Akuvet kimi təyin olunur) MWC-nin küvetin optik yol uzunluğuna nisbətidir. Şəkil 5-də göstərildiyi kimi, yüksək konsentrasiyalarda sabit AEF təxminən 7.0-dir, bu da MWC-nin uzunluğu 1 sm küvetin uzunluğunun tam 7 misli olduğundan məqbuldur. Lakin, aşağı konsentrasiyalarda (əlaqəli konsentrasiya <1.28 × 10-5), AEF azalan konsentrasiya ilə artır və küvet əsaslı ölçmə əyrisini ekstrapolyasiya etməklə 8.2 × 10-10 əlaqəli konsentrasiyada 803 dəyərinə çatır. Lakin, aşağı konsentrasiyalarda (əlaqəli konsentrasiya <1.28 × 10-5), AEF azalan konsentrasiya ilə artır və küvet əsaslı ölçmə əyrisini ekstrapolyasiya etməklə 8.2 × 10-10 əlaqəli konsentrasiyada 803 dəyərinə çatır. Odnako при низких локациях (относительная локаления <1,28 × 10–5) AEF увеличивается с уменьшением концентрации və 803-dən 8,2 × 10-10-dan 8,2 × 10-10-a qədər olan ehtiyatları əldə edə bilərsiniz. Lakin, aşağı konsentrasiyalarda (nisbi konsentrasiya <1.28 × 10–5), AEF azalan konsentrasiya ilə artır və küvet əsaslı ölçmə əyrisindən ekstrapolyasiya edildikdə 8.2 × 10–10 nisbi konsentrasiyada 803 dəyərinə çata bilər.然而，在低浓度（相关浓度<1,28 × 10-5 ）下，AEF随着浓度的降低而增加，并且通过外推基于比色皿的测量曲线，在相关01 × 8.时将达到803 的值。然而 ， 在 低 浓度 （相关 浓度 <1,28 × 10-5） ， ， ， AEF 随着 的 降低 的 降低 而 斿 幀隶, 幀隶基于 比色皿 测量 曲线 ， 在 浓度 为 8,2 × 10-10 时 达到 达到 达到 达到 达到 达到 达到 达到 80 。 Odnako pri nizkix lizancex (relevantnıe lokationii < 1,28 × 10-5) AEP увеличивается с уменьшением концентрации, и при экстраполяции кривой измерения на основе кюветы о страны 8,2 × 0. Lakin, aşağı konsentrasiyalarda (müvafiq konsentrasiyalar < 1.28 × 10-5) AED konsentrasiyanın azalması ilə artır və küvet əsaslı ölçmə əyrisindən ekstrapolyasiya edildikdə, nisbi konsentrasiya dəyərinə 8.2 × 10–10 803 çatır.Bu, müvafiq olaraq 803 sm-1 (AEF × 1 sm) optik yolla nəticələnir ki, bu da MWC-nin fiziki uzunluğundan daha uzun və hətta kommersiya baxımından mövcud olan ən uzun LWC-dən (World Precision Instruments, Inc.-dən 500 sm) daha uzundur. Doko Engineering MMC-nin uzunluğu 200 sm-dir. LWC-də bu qeyri-xətti artım əvvəllər bildirilməmişdir.
Şəkil 6(a)-(c)-də MWC hissəsinin daxili səthinin müvafiq olaraq optik təsviri, mikroskop təsviri və optik profiler təsviri göstərilir. Şəkil 6(a)-da göstərildiyi kimi, daxili səth hamar və parlaqdır, görünən işığı əks etdirə bilir və yüksək dərəcədə əks etdirir. Şəkil 6(b)-də göstərildiyi kimi, metalın deformasiya qabiliyyəti və kristal təbiətinə görə hamar səthdə kiçik mezalar və qeyri-bərabərliklər görünür. Kiçik sahəni (<5 μm×5 μm) nəzərə alsaq, əksər səthlərin pürüzlülüyü 1,2 nm-dən azdır (Şəkil 6(c)). Kiçik bir sahəni (<5 μm×5 μm) nəzərə alsaq, əksər səthlərin kələ-kötürlüyü 1,2 nm-dən azdır (Şəkil 6(c)). Ввиду малой площади (<5 мкм×5 мкм) sherohovatosty böyük çasti poverxnosti sabit menee 1,2 nm (ris. 6(v)). Kiçik sahə (<5 µm×5 µm) səbəbindən səthin əksər hissəsinin kələ-kötürlüyü 1,2 nm-dən azdır (Şəkil 6(c)).考虑到小面积（<5 μm×5 μm），大多数表面的粗糙度小于1.2 nm（图6（c）。考虑到小面积（<5 μm×5 μm），大多数表面的粗糙度小于1.2 nm（图6（c）。 Учитывая небольшую площадь (<5 мкм × 5 мкм), шерохватость большинства поверхностей составляет менее 1,2 нм (ris. 6(v)). Kiçik sahəni (<5 µm × 5 µm) nəzərə alsaq, əksər səthlərin kələ-kötürlüyü 1,2 nm-dən azdır (Şəkil 6(c)).
(a) Optik təsvir, (b) mikroskop təsviri və (c) MWC kəsiminin daxili səthinin optik təsviri.
Şəkil 7(a)-da göstərildiyi kimi, kapilyarda optik yol LOP düşmə bucağı θ ilə müəyyən edilir (LOP = LC/sinθ, burada LC kapilyarın fiziki uzunluğudur). DI H2O ilə doldurulmuş Teflon AF kapilyarları üçün düşmə bucağı 77,8° kritik bucaqdan böyük olmalıdır, buna görə də LOP əlavə təkmilləşdirmə olmadan 1,02 × LC-dən azdır3.6. MWC ilə isə, kapilyarın içərisindəki işığın məhdudlaşdırılması refraktiv indeksdən və ya düşmə bucağından asılı deyil, buna görə də düşmə bucağı azaldıqca işıq yolu kapilyarın uzunluğundan daha uzun ola bilər (LOP » LC). Şəkil 7(b)-də göstərildiyi kimi, büzməli metal səth işıq səpələnməsinə səbəb ola bilər ki, bu da optik yolu xeyli artıra bilər.
Buna görə də, MWC üçün iki işıq yolu var: əks olunmayan birbaşa işıq (LOP = LC) və yan divarlar arasında çoxlu əks olunma olan mişar dişi işığı (LOP » LC). Bir qanununa görə, ötürülən birbaşa və ziqzaq işığın intensivliyi müvafiq olaraq PS×exp(-α×LC) və PZ×exp(-α×LOP) kimi ifadə edilə bilər, burada sabit α tamamilə mürəkkəb konsentrasiyasından asılı olan udma əmsalıdır.
Yüksək konsentrasiyalı mürəkkəb üçün (məsələn, əlaqəli konsentrasiya >1.28 × 10-5), ziqzaq işığı yüksək dərəcədə zəifləyir və böyük udma əmsalı və daha uzun optik yolu səbəbindən intensivliyi düz işığa nisbətən daha aşağıdır. Yüksək konsentrasiyalı mürəkkəb üçün (məsələn, əlaqəli konsentrasiya >1.28 × 10-5), ziqzaq işığı yüksək dərəcədə zəifləyir və böyük udma əmsalı və daha uzun optik yolu səbəbindən intensivliyi düz işığa nisbətən daha aşağıdır. Dlya çernişli pul ehtiyatları (məsələn, hesablama >1,28 × 10-5) zigzagoobraznyy svet silno zatuhaet, a ego intensivnosty is not no, chem u pryamoho sveta, iz-zaman böyük təsirlər və zərərin çoxalmasına səbəb olur. Yüksək konsentrasiyalı mürəkkəb üçün (məsələn, nisbi konsentrasiya >1.28×10-5), ziqzaq işığı güclü şəkildə zəifləyir və böyük udma əmsalı və daha uzun optik emissiya səbəbindən intensivliyi birbaşa işığın intensivliyindən xeyli aşağıdır.iz.对于高浓度墨水（例如，相关浓度>1.28×10-5），Z字形光衰减很大，其强度远低于直光，这是由于吸收系数大，光学时间更长。对于 高浓度 墨水 （例如 ， 浓度 浓度> 1.28 × 10-5） ， z 字形 衰减 很形 衰减 很 大 厺 大直光 ， 这 是 吸收 系数 大 光学 时间 更。。。 长 长 长 长 长 长 鿕 鿕 鿕Dlya çernil с высокой локалией (məsələn, relevantnıe lokativii >1,28×10-5) zigzagoobraznyy svet znachitelno oslablyetsya, və ego intensivnosty namnogo nije, chem u pryamoho sveta iz-za daha çox müsbət təsir göstərir. Yüksək konsentrasiyalı mürəkkəblər üçün (məsələn, müvafiq konsentrasiyalar >1.28×10-5), ziqzaq işığı əhəmiyyətli dərəcədə zəifləyir və böyük udma əmsalı və daha uzun optik vaxt səbəbindən intensivliyi birbaşa işığın intensivliyindən xeyli aşağıdır.kiçik yol.Beləliklə, birbaşa işıq udma qabiliyyətinin təyinində üstünlük təşkil etmişdir (LOP=LC) və AEF ~7.0 səviyyəsində sabit saxlanılmışdır. Bunun əksinə olaraq, udma əmsalı mürəkkəb konsentrasiyasının azalması ilə azaldıqda (məsələn, əlaqəli konsentrasiya <1.28 × 10-5), ziqzaq işığının intensivliyi düz işığa nisbətən daha sürətlə artır və sonra ziqzaq işığı daha vacib rol oynamağa başlayır. Bunun əksinə olaraq, udma əmsalı mürəkkəb konsentrasiyasının azalması ilə azaldıqda (məsələn, əlaqəli konsentrasiya <1.28 × 10-5), ziqzaq işığının intensivliyi düz işığa nisbətən daha sürətlə artır və sonra ziqzaq işığı daha vacib rol oynamağa başlayır. Naprotiv, kogda коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (məsələn, otnositelnaya nəzarət <1,28 × 10-5), intensiv artım sürətləndirir, sürətli, çevik və svetofor. Əksinə, udma əmsalı mürəkkəb konsentrasiyasının azalması ilə azaldıqda (məsələn, nisbi konsentrasiya <1.28×10-5), ziqzaq işığının intensivliyi birbaşa işığın intensivliyindən daha sürətli artır və sonra ziqzaq işığı yanmağa başlayır.daha vacib rol.相反，当吸收系数随着墨水浓度的降低而降低时（例如，相关浓度<1.28×10-5 ），Z字形光的强度比直光增加得更快，然后Z字形光开始发挥作用一发挥作用縀个聛更多相反 ， 当 吸收 系数 随着 墨水 的 降低 而 降低 时 例如 例如 ， 書兺 × 2. 浺关10-5） ， 字形光 的 强度 比 增加 得 更 ， 然后 z 字形光 发挥 作用 一 聍更 更 更 更 更 更 更 更 HI的角色。 I наоборот, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации chernil (məsələn, sootvetstvuyuschaya lizinq < 1,28×10-5), intensiv artım sürətləndirir боле важную роль. Əksinə, udma əmsalı mürəkkəb konsentrasiyasının azalması ilə azaldıqda (məsələn, müvafiq konsentrasiya < 1.28×10-5), ziqzaq işığının intensivliyi birbaşa işıqdan daha sürətli artır və sonra ziqzaq işığı daha vacib rol oynamağa başlayır.rol xarakteri.Buna görə də, mişar dişli optik yol (LOP » LC) sayəsində AEF 7.0-dən çox artırıla bilər. MWC-nin dəqiq işıq ötürmə xüsusiyyətləri dalğa ötürücü rejimi nəzəriyyəsindən istifadə etməklə əldə edilə bilər.
Optik yolu yaxşılaşdırmaqla yanaşı, sürətli nümunə dəyişməsi də ultra aşağı aşkarlama limitlərinə töhfə verir. Kiçik həcmli MCC (0,16 ml) səbəbindən MCC-də məhlulların dəyişdirilməsi və dəyişdirilməsi üçün lazım olan vaxt 20 saniyədən az ola bilər. Şəkil 5-də göstərildiyi kimi, AMWC-nin minimum aşkar edilə bilən dəyəri (2,5 × 10–4) Acuvette-dən (1,0 × 10–3) 4 dəfə aşağıdır. Kapilyarda axan məhlulun sürətli dəyişməsi sistem səs-küyünün (məsələn, sürüşmə) küvetdəki saxlama məhlulu ilə müqayisədə udma fərqinin dəqiqliyinə təsirini azaldır. Məsələn, şəkil 3(b)-(d)-də göstərildiyi kimi, kiçik həcmli kapilyarda sürətli nümunə dəyişməsi səbəbindən ΔV sürüşmə siqnalından asanlıqla fərqləndirilə bilər.
Cədvəl 2-də göstərildiyi kimi, müxtəlif konsentrasiyalarda bir sıra qlükoza məhlulları həlledici kimi DI H2O istifadə edilərək hazırlanmışdır. Boyalı və ya boş nümunələr qlükoza məhlulu və ya deionlaşdırılmış suyu qlükoza oksidaza (GOD) və peroksidaza (POD) 37-nin xromogen məhlulları ilə müvafiq olaraq 3:1 sabit həcm nisbətində qarışdırmaqla hazırlanmışdır. Şəkil 8-də qlükoza konsentrasiyası 2,0 mM (solda) ilə 5,12 nM (sağda) arasında dəyişən doqquz boyalı nümunənin (S2-S10) optik fotoşəkilləri göstərilir. Qlükoza konsentrasiyası azaldıqca qızartı azalır.
MWC əsaslı fotometr ilə 4, 9 və 10 nömrəli nümunələrin ölçmə nəticələri müvafiq olaraq Şəkil 9(a)-(c)-də göstərilmişdir. Şəkil 9(c)-də göstərildiyi kimi, ölçülmüş ΔV daha az sabit olur və ölçmə zamanı GOD-POD reagentinin rəngi (hətta qlükoza əlavə etmədən belə) işıqda yavaş-yavaş dəyişdikcə yavaş-yavaş artır. Beləliklə, qlükoza konsentrasiyası 5,12 nM-dən az olan nümunələr üçün ardıcıl ΔV ölçmələri təkrarlana bilməz (nümunə 10), çünki ΔV kifayət qədər kiçik olduqda, GOD-POD reagentinin qeyri-sabitliyi artıq nəzərə alınmaya bilməz. Buna görə də, qlükoza məhlulu üçün aşkarlama həddi 5,12 nM-dir, baxmayaraq ki, müvafiq ΔV dəyəri (0,52 µV) səs-küy dəyərindən (0,03 µV) daha böyükdür və bu da kiçik bir ΔV-nin hələ də aşkar edilə biləcəyini göstərir. Bu aşkarlama həddi daha sabit xromogen reagentlərdən istifadə etməklə daha da yaxşılaşdırıla bilər.
(a) MWC əsaslı fotometrdən istifadə edərək nümunə 4, (b) nümunə 9 və (c) nümunə 10 üçün ölçmə nəticələri.
AMWC absorbsiyası ölçülmüş Vcolor, Vblank və Vdark dəyərlərindən istifadə etməklə hesablana bilər. 105 V qazanclı fotodetektor üçün dark -0.068 μV-dir. Bütün nümunələr üçün ölçmələr əlavə materialda təyin edilə bilər. Müqayisə üçün, qlükoza nümunələri də spektrofotometrlə ölçülmüş və Acuvette-nin ölçülmüş absorbsiyası Şəkil 10-da göstərildiyi kimi 0.64 µM (nümunə 7) aşkarlama həddinə çatmışdır.
Absorbsiya və konsentrasiya arasındakı əlaqə Şəkil 11-də təqdim olunur. MWC əsaslı fotometr ilə küvet əsaslı spektrofotometrlə müqayisədə aşkarlama həddində 125 dəfə yaxşılaşma əldə edilmişdir. Bu yaxşılaşma GOD-POD reagentinin zəif stabilliyi səbəbindən qırmızı mürəkkəb analizindən daha aşağıdır. Aşağı konsentrasiyalarda absorbsiyada qeyri-xətti artım da müşahidə edilmişdir.
MWC əsaslı fotometr maye nümunələrinin ultra həssas aşkarlanması üçün hazırlanmışdır. Optik yol xeyli artırıla və MWC-nin fiziki uzunluğundan daha uzun ola bilər, çünki büzməli hamar metal yan divarlar tərəfindən səpələnmiş işıq düşmə bucağından asılı olmayaraq kapilyarın içərisində saxlanıla bilər. Yeni qeyri-xətti optik gücləndirmə və sürətli nümunə dəyişdirmə və qlükoza aşkarlanması sayəsində ənənəvi GOD-POD reagentlərindən istifadə etməklə 5,12 nM-ə qədər aşağı konsentrasiyalara nail olmaq mümkündür. Bu kompakt və ucuz fotometr həyat elmlərində və iz analizi üçün ətraf mühitin monitorinqində geniş istifadə olunacaq.
Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, MWC əsaslı fotometr 7 sm uzunluğunda MWC (daxili diametri 1,7 mm, xarici diametri 3,18 mm, EP sinifli elektro cilalanmış daxili səth, SUS316L paslanmayan polad kapilyar), 505 nm dalğa uzunluğunda LED (Thorlabs M505F1) və linzalardan (şüa yayılması təxminən 6,6 dərəcə), dəyişkən gücləndirici fotodetektordan (Thorlabs PDB450C) və optik rabitə və mayenin daxil/çıxışı üçün iki T-konnektordan ibarətdir. T-konnektor, şəffaf kvars lövhəsinin MWC və Peek borularının (0,72 mm ID, 1,6 mm OD, Vici Valco Corp.) sıx şəkildə daxil edildiyi və yapışdırıldığı PMMA borusuna yapışdırılması ilə hazırlanır. Daxil olan nümunəni dəyişdirmək üçün Pike giriş borusuna qoşulmuş üç tərəfli klapan istifadə olunur. Fotodetektor qəbul edilmiş optik güc P-ni gücləndirilmiş gərginlik siqnalı N×V-yə çevirə bilər (burada 1550 nm-də V/P = 1.0 V/Vt, gücləndirmə N 103-107 diapazonunda əl ilə tənzimlənə bilər). Qısalıq üçün çıxış siqnalı kimi N×V əvəzinə V istifadə olunur.
Müqayisə üçün, maye nümunələrinin absorbsiyasını ölçmək üçün 1,0 sm küvet hüceyrəsinə malik kommersiya spektrofotometrindən (Agilent Technologies Cary 300 seriyası, R928 yüksək effektivlikli fotomultiplier) da istifadə edilmişdir.
MWC kəsiminin daxili səthi, müvafiq olaraq 0,1 nm və 0,11 µm şaquli və lateral qətnamə ilə optik səth profil cihazı (ZYGO New View 5022) istifadə edilərək araşdırıldı.
Bütün kimyəvi maddələr (analitik dərəcəli, əlavə təmizlənmə tələb olunmur) Sichuan Chuangke Biotechnology Co., Ltd.-dən alınıb. Qlükoza test dəstlərinə qlükoza oksidaza (GOD), peroksidaza (POD), 4-aminoantipirin və fenol və s. daxildir. Xromogen məhlul adi GOD-POD 37 metodu ilə hazırlanmışdır.
Cədvəl 2-də göstərildiyi kimi, müxtəlif konsentrasiyalarda qlükoza məhlulları ardıcıl durulaşdırma metodundan istifadə edərək DI H2O-nu durulaşdırıcı kimi istifadə etməklə hazırlanmışdır (ətraflı məlumat üçün Əlavə Materiallara baxın). Qlükoza məhlulunu və ya deionlaşdırılmış suyu xromogen məhlul ilə müvafiq olaraq 3:1 sabit həcm nisbətində qarışdıraraq boyanmış və ya boş nümunələr hazırlayın. Bütün nümunələr ölçmədən əvvəl 10 dəqiqə ərzində işıqdan qorunaraq 37°C-də saxlanılmışdır. GOD-POD metodunda boyanmış nümunələr 505 nm-də udma maksimumu ilə qırmızıya çevrilir və udma demək olar ki, qlükoza konsentrasiyası ilə mütənasibdir.
Cədvəl 1-də göstərildiyi kimi, bir sıra qırmızı mürəkkəb məhlulları (Ostrich Ink Co., Ltd., Tianjin, Çin) həlledici kimi DI H2O istifadə edərək ardıcıl durulaşdırma metodu ilə hazırlanmışdır.
Bu məqaləyə necə istinad etmək olar: Bai, M. və b. Metal dalğaötürücü kapilyarlara əsaslanan kompakt fotometr: qlükozanın nanomolyar konsentrasiyalarının təyini üçün. elm. 5, 10476. doi: 10.1038/srep10476 (2015).
Dress, P. və Franke, H. Maye nüvəli dalğa ötürücüsündən istifadə edərək maye analizinin və pH dəyərinin idarə edilməsinin dəqiqliyinin artırılması. Dress, P. və Franke, H. Maye nüvəli dalğa ötürücüsündən istifadə edərək maye analizinin və pH dəyərinin idarə edilməsinin dəqiqliyinin artırılması.Dress, P. və Franke, H. Maye nüvəli dalğa ötürücüsü ilə maye analizinin və pH nəzarətinin dəqiqliyinin artırılması. Dress, P. & Franke, H. 使用液芯波导提高液体分析和pH 值控制的准确性。 Dress, P. & Franke, H. 使用液芯波导提高液体分析和pHDress, P. və Franke, H. Maye nüvəli dalğa bələdçilərindən istifadə edərək maye analizinin və pH nəzarətinin dəqiqliyinin artırılması.Elmi metodlara keçin. metr. 68, 2167–2171 (1997).
Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ & Hansell, DA Uzun yollu maye dalğaötürücü kapilyar hüceyrə ilə dəniz suyunda iz ammoniumun davamlı kolorimetrik təyini. Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ & Hansell, DA Uzun yollu maye dalğaötürücü kapilyar hüceyrə ilə dəniz suyunda iz ammoniumun davamlı kolorimetrik təyini.Li, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ və Hansel, DA Maye dalğaötürücülü kapilyar hüceyrədən istifadə edərək dəniz suyunda iz miqdarının davamlı kolorimetrik təyini. Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ & Hansell, DA. Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ & Hansell, DA.Li, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ və Hansel, DA Uzun mənzilli maye dalğaötürücü kapilyarlardan istifadə edərək dəniz suyunda iz miqdarının davamlı kolorimetrik təyini.Mart ayında Kimya. 96, 73–85 (2005).
Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Spektroskopik aşkarlama metodlarının həssaslığını artırmaq üçün axın əsaslı analiz üsullarında maye dalğaötürücü kapilyar hüceyrəsinin son tətbiqlərinə dair icmal. Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Spektroskopik aşkarlama metodlarının həssaslığını artırmaq üçün axın əsaslı analiz üsullarında maye dalğaötürücü kapilyar hüceyrəsinin son tətbiqlərinə dair icmal.Pascoa, RNMJ, Toth, IV və Rangel, AOSS Spektroskopik aşkarlama metodlarının həssaslığını artırmaq üçün maye dalğaötürücü kapilyar hüceyrəsinin axın analizi texnikalarında son tətbiqlərinin icmalı. Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS回顾液体波导毛细管单元在基于流动的分析技术中的最新应用，以提高光谱检测方法的灵敏度。 Páscoa, rnmj, tóth, IV & rangel, aoss 回顾 液体 毛细管 单元 在 基于 的 分析 技术 中 的 披术 中 的  朌检测 方法 的。。。 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度Pascoa, RNMJ, Toth, IV və Rangel, AOSS Spektroskopik aşkarlama metodlarının həssaslığını artırmaq üçün axın əsaslı analitik metodlarda maye dalğaötürücü kapilyar hüceyrələrinin son tətbiqlərinin icmalı.anus. Kimya Qanunu 739, 1-13 (2012).
Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Boş dalğaötürənlər üçün kapilyarda Ag, AgI təbəqələrinin qalınlığının tədqiqi. Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Boş dalğaötürənlər üçün kapilyarda Ag, AgI təbəqələrinin qalınlığının tədqiqi.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. və Shen J. Boş dalğaötürənlər üçün kapilyarda Ag, AgI təbəqələrinin qalınlığının tədqiqi. Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. 中空波导毛细管中Ag,AgI 薄膜厚度的研究。 Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Hava kanalında Ag və AgI nazik təbəqəsinin qalınlığı üzrə tədqiqat.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. və Shen J. Boş dalğaötürücü kapilyarlarda nazik təbəqə qalınlığı Ag, AgI-nin tədqiqi.İnfraqırmızı fizika. texnologiya 42, 501–508 (2001).
Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Uzun yol uzunluğunda maye dalğaötürücü kapilyar hüceyrə və bərk hal spektrofotometrik aşkarlama ilə axın inyeksiyasından istifadə edərək təbii sularda fosfatın nanomolyar konsentrasiyalarının təyini. Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Uzun yol uzunluğunda maye dalğaötürücü kapilyar hüceyrə və bərk hal spektrofotometrik aşkarlama ilə axın inyeksiyasından istifadə edərək təbii sularda fosfatın nanomolyar konsentrasiyalarının təyini.Gimbert, LJ, Haygarth, PM və Worsfold, PJ Maye dalğaötürücü kapilyar hüceyrə ilə axın inyeksiyası və bərk hal spektrofotometrik aşkarlama istifadə edərək təbii sularda nanomolyar fosfat konsentrasiyalarının təyini. Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ使用流动注射和长光程液体波导毛细管和固态分光光度检测法测定天然水中纳摩尔浓度的磷酸盐。 Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Maye şpris və uzun mənzilli maye dalğaötürücü kapilyar borusu istifadə edərək təbii suda fosfat konsentrasiyasının təyini.Gimbert, LJ, Haygarth, PM və Worsfold, PJ Təbii suda nanomolyar fosfatın enjeksiyon axını və kapilyar dalğaötürücü ilə uzun optik yol və bərk hal spektrofotometrik aşkarlama ilə təyini.Taranta 71, 1624–1628 (2007).
Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. və Liu, S. Maye dalğaötürücü kapilyar hüceyrələrinin xəttiliyi və effektiv optik yol uzunluğu. Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. və Liu, S. Maye dalğaötürücü kapilyar hüceyrələrinin xəttiliyi və effektiv optik yol uzunluğu.Belz M., Dress P., Suhitsky A. və Liu S. Kapilyar hüceyrələrdə maye dalğaötürücülərində xəttilik və effektiv optik yol uzunluğu. Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. 液体波导毛细管细胞的线性和有效光程长度。 Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. və Liu, S. Maye suyun xəttiliyi və effektiv uzunluğu.Belz M., Dress P., Suhitsky A. və Liu S. Kapilyar hüceyrə maye dalğasında xətti və effektiv optik yol uzunluğu.SPIE 3856, 271–281 (1999).
Dallas, T. və Dasgupta, PK Tunelin sonunda işıq: maye nüvəli dalğa ötürücülərinin son analitik tətbiqləri. Dallas, T. və Dasgupta, PK Tunelin sonunda işıq: maye nüvəli dalğa ötürücülərinin son analitik tətbiqləri.Dallas, T. və Dasgupta, PK Tunelin sonunda işıq: maye nüvəli dalğa ötürücülərinin son analitik tətbiqləri. Dallas, T. & Dasgupta, PK Light tunelin sonunda:液芯波导的最新分析应用。 Dallas, T. & Dasgupta, PK Light tunelin sonunda:液芯波导的最新分析应用。Dallas, T. və Dasgupta, PK Tunelin sonunda işıq: maye nüvəli dalğa bələdçilərinin ən son analitik tətbiqi.TrAC, trend təhlili. Kimyəvi. 23, 385–392 (2004).
Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR və McKelvie, ID Axın analizi üçün çoxfunksiyalı tam daxili əks olunma fotometrik aşkarlama hüceyrəsi. Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR və McKelvie, ID Axın analizi üçün çoxfunksiyalı tam daxili əks olunma fotometrik aşkarlama hüceyrəsi.Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR və McKelvey, ID Axın analizi üçün universal fotometrik tam daxili əks etmə hüceyrəsi. Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID 用于流量分析的多功能全内反射光度检测池。 Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR və McKelvie, AydahoEllis, PS, Gentle, BS, Grace, MR və McKelvey, ID Axın təhlili üçün Universal TIR fotometrik hüceyrəsi.Taranta 79, 830–835 (2009).
Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Estuariya sularının axın inyeksiyası analizində istifadə üçün çoxəks etdirici fotometrik axın elementi. Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Estuariya sularının axın inyeksiyası analizində istifadə üçün çoxəks etdirici fotometrik axın elementi.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ və McKelvey, ID. Estuariya sularının axın analizində istifadə üçün çoxəks etdirici fotometrik axın elementi. Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID 多反射光度流动池，用于河口水域的流动注入分。 Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ və McKelvie, Aydaho.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ və McKelvey, ID. Estuariya sularında axın yeridilməsi təhlili üçün çoxəks etdirici fotometrik axın elementi.anus Chim. Acta 499, 81-89 (2003).
Pan, J. -Z., Yao, B. və Fang, Q. Nanolitr miqyaslı nümunələr üçün maye nüvəli dalğaötürücü udma aşkarlanmasına əsaslanan əl fotometri. Pan, J.-Z., Yao, B. və Fang, Q. Nanolitr miqyaslı nümunələr üçün maye nüvəli dalğaötürücü udma aşkarlanmasına əsaslanan əl fotometri.Pan, J.-Z., Yao, B. və Fang, K. Nanolitr miqyaslı nümunələr üçün maye nüvəli dalğa uzunluğu udma aşkarlanmasına əsaslanan əl fotometri. Pan, J. -Z., Yao, B. & Fang, Q. 基于液芯波导吸收检测的纳升级样品手持光度计。 Pan, J.-Z., Yao, B. & Fang, Q. 液芯波波水水水油法的纳法手手手持光度计。 əsasındaPan, J.-Z., Yao, B. və Fang, K. Maye nüvə dalğasında udmanın aşkarlanmasına əsaslanan nanoskallı nümunəyə malik əl fotometri.Anus Kimyəvi. 82, 3394–3398 (2010).
Zhang, J.-Z. Spektrofotometrik aşkarlama üçün uzun optik yolu olan kapilyar axın hüceyrəsindən istifadə etməklə inyeksiya axını analizinin həssaslığını artırın. anus. elm. 22, 57–60 (2006).
D'Sa, EJ və Steward, RG Maye kapilyar dalğaötürücüsünün absorbsiya spektroskopiyasında tətbiqi (Byrne və Kaltenbacherin şərhinə cavab). D'Sa, EJ və Steward, RG Maye kapilyar dalğaötürücüsünün absorbsiya spektroskopiyasında tətbiqi (Byrne və Kaltenbacherin şərhinə cavab).D'Sa, EJ və Steward, RG Maye kapilyar dalğa bələdçilərinin absorbsiya spektroskopiyasında tətbiqləri (Byrne və Kaltenbacherin şərhlərinə cavab). D'Sa, EJ & Steward, RG 液体毛细管波导在吸收光谱中的应用（回复Byrne 和Kaltenbacher 的评论） D'Sa, EJ & Steward, RG Mayenin tətbiqi 毛绿波波对在absorbsiya spektri（回复Byrne和Kaltenbacher的评论）.D'Sa, EJ və Steward, RG Absorbsiya spektroskopiyası üçün maye kapilyar dalğa bələdçiləri (Byrne və Kaltenbacherin şərhlərinə cavab olaraq).limonol. Okeanoqraf. 46, 742–745 (2001).
Khijwania, SK & Gupta, BD Fiber optik evanescent sahə udma sensoru: Lif parametrlərinin və zondun həndəsəsinin təsiri. Khijwania, SK & Gupta, BD Fiber optik evanescent sahə udma sensoru: Lif parametrlərinin və zondun həndəsəsinin təsiri.Hijvania, SK və Gupta, BD Fiber Optik Evanescent Sahə Absorbsiya Sensoru: Lif Parametrlərinin və Zond Həndəsəsinin Təsiri. Khijwania, SK & Gupta, BD 光纤倏逝场吸收传感器：光纤参数和探头几何形状的影响。 Khijwania, SK & Gupta, BDHijvania, SK və Gupta, BD Evanescent sahə udma fiber optik sensorlar: lif parametrlərinin və zond həndəsəsinin təsiri.Optika və Kvant Elektronikası 31, 625–636 (1999).
Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD Boş, metal örtüklü, dalğaötürücü Raman sensorlarının bucaq çıxışı. Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD Boş, metal örtüklü, dalğaötürücü Raman sensorlarının bucaq çıxışı.Bedjitsky, S., Burich, MP, Falk, J. və Woodruff, SD Metal astarlı içiboş dalğaötürücü Raman sensorlarının bucaq çıxışı. Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD 空心金属内衬波导拉曼传感器的角输出。 Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD.Bedjitsky, S., Burich, MP, Falk, J. və Woodruff, SD Çılpaq metal dalğaötürənli Raman sensorunun bucaq çıxışı.51 nömrəli seçim üçün ərizə, 2023-2025 (2012).
Harrington, JA İQ ötürülməsi üçün boş dalğa bələdçilərinə ümumi baxış. lif inteqrasiyası. seçim üçün. 19, 211–227 (2000).