Eskerrik asko Nature.com bisitatzeagatik. Erabiltzen ari zaren arakatzailearen bertsioak CSS laguntza mugatua du. Esperientzia onena lortzeko, arakatzaile eguneratua erabiltzea gomendatzen dizugu (edo Internet Explorer-en bateragarritasun modua desgaitzea). Bitartean, laguntza jarraitua bermatzeko, gunea estilo eta JavaScript gabe errendatuko dugu.
Lagin likidoen arrastoen analisiak aplikazio sorta zabala du bizitzaren zientzietan eta ingurumenaren monitorizazioan. Lan honetan, fotometro trinkoa eta merkea garatu dugu, metalezko uhin-gida kapilarretan (MCC) oinarritutako xurgapenaren zehaztapen ultrasentikorra egiteko. Bide optikoa asko handitu daiteke, eta MWC-ren luzera fisikoa baino askoz luzeagoa, alboko metalezko horma leun korrugatuek sakabanatutako argia kapilarrean eduki baitaiteke intzidentzia-angelua edozein dela ere. 5,12 nM-ko kontzentrazioak lor daitezke erreaktibo kromogeniko arruntak erabiliz, anplifikazio optiko ez-lineal berriari eta lagin-aldaketa eta glukosa-detekzio azkarrari esker.
Fotometria asko erabiltzen da lagin likidoen arrastoen analisietarako, eskuragarri dauden erreaktibo kromogenikoen eta erdieroaleen gailu optoelektronikoen ugaritasunagatik1,2,3,4,5. Kubetetan oinarritutako absortzio-determinazio tradizionalarekin alderatuta, uhin-gida likidoen (LWC) kapilarrek islatzen dute (TIR) ​​zunda-argia kapilarraren barruan mantenduz1,2,3,4,5. Hala ere, hobekuntza gehiagorik gabe, bide optikoa LWC3.6-ren luzera fisikotik gertu baino ez dago, eta LWC luzera 1,0 m-tik gora handitzeak argi-ahultze handia eta burbuilak sortzeko arrisku handia izango ditu, etab.3, 7. Bide optikoaren hobekuntzetarako proposatutako islapen anitzeko zelulari dagokionez, detekzio-muga 2,5-8,9 faktore batez bakarrik hobetzen da.
Gaur egun bi LWC mota nagusi daude, hots, Teflon AF kapilarrak (~1.3ko errefrakzio-indizea baino ez dutenak, urarena baino txikiagoa dena) eta Teflon AF edo metalezko filmekin estalitako silizezko kapilarrak1,3,4. Material dielektrikoen arteko interfazean TIR lortzeko, errefrakzio-indize baxua eta argi-intzidentzia-angelu altuak dituzten materialak behar dira3,6,10. Teflon AF kapilei dagokienez, Teflon AF transpiragarria da bere egitura porotsuari esker3,11 eta ur-laginetako substantzia kantitate txikiak xurga ditzake. Kanpotik Teflon AF edo metalez estalitako kuartzozko kapilarren kasuan, kuartzoaren errefrakzio-indizea (1.45) lagin likido gehienenena baino handiagoa da (adibidez, 1.33 urarentzat)3,6,12,13. Barrutik metalezko film batekin estalitako kapilarren kasuan, garraio-propietateak aztertu dira14,15,16,17,18, baina estaldura-prozesua konplikatua da, metalezko filmaren gainazalak egitura zakarra eta porotsua du4,19.
Horrez gain, merkataritzako LWC-ek (AF Teflon Coated Capillaries eta AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) beste desabantaila batzuk ere badituzte, hala nola: akatsengatik. . TIR3,10, (2) T konektorearen bolumen hil handiak (kapilarrak, zuntzak eta sarrera/irteera hodiak konektatzeko) aire burbuilak harrapatu ditzake10.
Aldi berean, glukosa-mailak zehaztea oso garrantzitsua da diabetesa, gibeleko zirrosia eta buruko gaixotasunak diagnostikatzeko20. eta detekzio-metodo asko, hala nola fotometria (espektrofotometria barne 21, 22, 23, 24, 25 eta paper gaineko kolorimetria 26, 27, 28), galvanometria 29, 30, 31, fluorometria 32, 33, 34, 35, polarimetria optikoa 36, ​​gainazaleko plasmoi-erresonantzia 37, Fabry-Perot barrunbea 38, elektrokimika 39 eta kapilar elektroforesia 40,41 eta abar. Hala ere, metodo horietako gehienek ekipamendu garestia behar dute, eta glukosa hainbat nanomolar kontzentraziotan detektatzea erronka bat izaten jarraitzen du (adibidez, neurketa fotometrikoetarako21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, glukosa-kontzentrazio baxuena). muga 30 nM-koa baino ez zen Prusiako urdin nanopartikulak peroxidasa imitatzaile gisa erabili zirenean). Glukosa nanomolarren analisiak askotan beharrezkoak dira maila molekularreko zelula-ikerketetarako, hala nola gizakien prostatako minbiziaren hazkuntza inhibitzeko42 eta Prochlorococcus-en CO2 finkapen-portaera ozeanoan.
Artikulu honetan, metalezko uhin-gida kapilare batean (MWC) oinarritutako fotometro trinko eta merkea garatu da, barneko gainazal elektroleundua duen SUS316L altzairu herdoilgaitzezko kapilar bat, xurgapen ultrasentikorra zehazteko. Argia metalezko kapilareen barruan harrapatu daitekeenez intzidentzia-angelua edozein dela ere, bide optikoa asko handitu daiteke argia metalezko gainazal korrugatu eta leunetan barreiatuz, eta MWC-ren luzera fisikoa baino askoz luzeagoa da. Horrez gain, T konektore sinple bat diseinatu da konexio optikorako eta fluidoaren sarrera/irteerarako, bolumen hila minimizatzeko eta burbuilak harrapatzea saihesteko. 7 cm-ko MWC fotometroarentzat, detekzio-muga 3000 aldiz hobetu da 1 cm-ko kubeta duen espektrofotometro komertzialekin alderatuta, bide optiko ez-linealaren hobekuntza berriari eta lagin-aldaketa azkarrari esker, eta glukosa detekzio-kontzentrazioa ere 5,12 nM baino ez lor daiteke erreaktibo kromogeniko arruntak erabiliz.
1. irudian erakusten den bezala, MWC oinarritutako fotometroak 7 cm-ko luzera duen MWC bat dauka, EP mailako barne gainazal elektroleundua duena, lentea duen 505 nm-ko LED bat, irabazi erregulagarria duen fotodetektagailu bat eta bi akoplamendu optiko eta likido sarrerarako. Irteera. Pike sarrera hodira konektatutako hiru bideko balbula bat erabiltzen da sarrerako lagina aldatzeko. Peek hodia kuartzo plakaren eta MWC-aren kontra ondo egokitzen da, beraz, T konektoreko bolumen hila minimoa mantentzen da, aire burbuilak harrapatuta geratzea eraginkortasunez saihestuz. Gainera, kolimatutako habea erraz eta eraginkortasunez sar daiteke MWC-ra T piezako kuartzo plakaren bidez.
Izpia eta lagin likidoa MCCra sartzen dira T pieza baten bidez, eta MCCtik igarotzen den izpia fotodetektagailu batek jasotzen du. Lagin tindatuen edo hutsen sarrerako disoluzioak txandaka sartzen ziren ICCra hiru bideko balbula baten bidez. Beer-en legearen arabera, lagin koloreztatu baten dentsitate optikoa ekuaziotik kalkula daiteke. 1.10
non Vcolor eta Vblank fotodetektagailuaren irteera-seinaleak diren kolore-laginak eta huts-laginak MCC-n sartzen direnean, hurrenez hurren, eta Vdark fotodetektagailuaren atzeko plano-seinalea den LEDa itzalita dagoenean. Irteerako seinalearen aldaketa ΔV = Vcolor–Vblank laginak aldatuz neur daiteke. Ekuazioaren arabera. 1. irudian erakusten den bezala, ΔV Vblank–Vdark baino askoz txikiagoa bada, laginketa-aldaketa eskema bat erabiltzean, Vblank-en aldaketa txikiek (adibidez, jitoa) eragin txikia izan dezakete AMWC balioan.
MWC-n oinarritutako fotometroaren errendimendua kubeta-n oinarritutako espektrofotometroarekin alderatzeko, tinta gorri disoluzio bat erabili zen kolore-lagin gisa, kolore-egonkortasun bikaina eta kontzentrazio-xurgapen linealtasun ona zituelako, DI H2O lagin huts gisa. 1. taulan erakusten den bezala, tinta gorri disoluzio sorta bat prestatu zen serieko diluzio-metodoaren bidez, DI H2O disolbatzaile gisa erabiliz. 1. laginaren (S1) kontzentrazio erlatiboa, jatorrizko pintura gorri diluitu gabea, 1,0 gisa zehaztu zen. 2. irudian, 11 tinta gorri laginen (S4tik S14ra) argazki optikoak ageri dira, 8,0 × 10–3 (ezkerrean) eta 8,2 × 10–10 (eskuinean) bitarteko kontzentrazio erlatiboekin (1. taulan zerrendatuta).
6. laginaren neurketa-emaitzak 3(a) irudian ageri dira. Lagin tindatuen eta lagin hutsen arteko aldaketa-puntuak irudian “↔” gezi bikoitzekin markatuta daude. Irteerako tentsioa azkar handitzen dela ikus daiteke koloretako laginetatik lagin hutsetara aldatzean eta alderantziz. Vcolor, Vhut eta dagokion ΔV irudian erakusten den bezala lor daitezke.
(a) 6. laginaren, (b) 9. laginaren, (c) 13. laginaren eta (d) 14. laginaren neurketa-emaitzak MWC oinarritutako fotometro bat erabiliz.
9, 13 eta 14 laginen neurketa-emaitzak 3(b)-(d) irudietan ageri dira, hurrenez hurren. 3(d) irudian erakusten den bezala, neurtutako ΔV 5 nV baino ez da, hau da, zarata-balioaren ia 3 aldiz handiagoa (2 nV). ΔV txiki bat zaila da zaratatik bereiztea. Horrela, detekzio-mugak 8,2×10-10 kontzentrazio erlatibo batera iritsi zen (14. lagina). Ekuazioen laguntzarekin. 1. AMWC xurgapena neurtutako Vcolor, Vblank eta Vdark balioetatik kalkula daiteke. 104 irabazia duen fotodetektagailu batentzat, Vdark -0,68 μV da. Lagin guztien neurketa-emaitzak 1. taulan laburbildu dira eta material osagarrian aurki daitezke. 1. taulan erakusten den bezala, kontzentrazio altuetan aurkitutako xurgapenak saturatzen ditu, beraz, 3,7tik gorako xurgapena ezin da neurtu MWC oinarritutako espektrometroekin.
Alderatzeko, tinta gorri lagin bat ere neurtu zen espektrofotometro batekin eta neurtutako Acuvette absortzioa 4. irudian ageri da. Acuvette balioak 505 nm-tan (1. taulan agertzen diren bezala) 10, 11 edo 12 laginen kurbak (4. irudian agertzen diren bezala) oinarri gisa hartuta lortu ziren. Erakusten den bezala, detekzio mugak 2,56 x 10-6 kontzentrazio erlatibo batera iritsi zen (9. lagina), 10, 11 eta 12 laginen xurgapen kurbak elkarrengandik bereizezinak zirelako. Horrela, MWC oinarritutako fotometroa erabiltzean, detekzio muga 3125 aldiz hobetu zen kubetetan oinarritutako espektrofotometroarekin alderatuta.
Xurgapen-kontzentrazio menpekotasuna 5. irudian ageri da. Kubetaren neurketetarako, xurgapena tinta-kontzentrazioaren proportzionala da 1 cm-ko bide-luzeran. MWC-n oinarritutako neurketetan, berriz, xurgapenaren igoera ez-lineala ikusi zen kontzentrazio baxuetan. Beer-en legearen arabera, xurgapena bide optikoaren luzerarekiko proportzionala da, beraz, AEF xurgapen-irabazia (AEF = AMWC/Akubetta gisa definitua tinta-kontzentrazio berean) MWC-ren eta kubetaren bide optikoaren luzeraren arteko erlazioa da. 5. irudian erakusten den bezala, kontzentrazio altuetan, AEF konstantea 7,0 ingurukoa da, eta hori arrazoizkoa da, MWC-ren luzera 1 cm-ko kubetaren luzeraren 7 aldiz zehatz-mehatz baita. Hala ere, kontzentrazio baxuetan (erlazionatutako kontzentrazioa <1.28 × 10-5), AEF handitzen da kontzentrazioa gutxitu ahala eta 803ko baliora iritsiko litzateke 8.2 × 10-10-ko kontzentrazio erlazionatuan kubetetan oinarritutako neurketaren kurba estrapolatuz. Hala ere, kontzentrazio baxuetan (erlazionatutako kontzentrazioa <1.28 × 10-5), AEF handitzen da kontzentrazioa gutxitu ahala eta 803ko baliora iritsiko litzateke 8.2 × 10-10-ko kontzentrazio erlazionatuan kubetetan oinarritutako neurketaren kurba estrapolatuz. Однако при низких концентрациях (относительная концентрация <1,28 × 10–5) AEF увеличиьньш мения концентрации и может достигать значения 803 при относительной концентрации 8,2 × 10–10 при центрации кривой измерения на основе кюветы. Hala ere, kontzentrazio baxuetan (kontzentrazio erlatiboa <1,28 × 10–5), AEF handitzen da kontzentrazioa gutxitu ahala eta 803ko baliora irits daiteke 8,2 × 10–10-ko kontzentrazio erlatibo batean kubetetan oinarritutako neurketa-kurba batetik estrapolatzen denean.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，在相关渓10.12.2 ×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 而 ＇ 并 且 并 且 并基于 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 。 8-10 Однако при низких концентрациях (релевантные концентрации < 1,28 × 10-5) АЭП увелитрациях вселитентрации концентрации, и при экстраполяции кривой измерения на основе кюветы она достигает знитачетнове концентрации 8,2 × 10–10 803 . Hala ere, kontzentrazio baxuetan (kontzentrazio garrantzitsuak < 1,28 × 10-5) AED handitzen da kontzentrazioa gutxitu ahala, eta kubetetan oinarritutako neurketa-kurba batetik estrapolatzen denean, 8,2 × 10–10 803-ko kontzentrazio-balio erlatiboa lortzen du.Horren ondorioz, 803 cm-ko (AEF × 1 cm) bide optiko bat dago, MWC-ren luzera fisikoa baino askoz luzeagoa dena, eta are luzeagoa merkataritzan eskuragarri dagoen LWC luzeena baino (500 cm World Precision Instruments, Inc.-ena). Doko Engineering LLC-k 200 cm-ko luzera du. LWC-n xurgapenaren igoera ez-lineal hau ez da lehenago jakinarazi.
6(a)-(c) irudietan MWC sekzioaren barne gainazalaren irudi optiko bat, mikroskopio irudi bat eta profilatzaile optikoaren irudi bat ageri dira, hurrenez hurren. 6(a) irudian erakusten den bezala, barne gainazala leuna eta distiratsua da, argi ikusgaia islatu dezake eta oso islatzailea da. 6(b) irudian erakusten den bezala, metalaren deformagarritasuna eta izaera kristalinoa direla eta, mesa txikiak eta irregulartasunak agertzen dira gainazal leunean. Eremu txikia dela eta (<5 μm × 5 μm), gainazal gehienen zimurtasuna 1,2 nm baino txikiagoa da (6(c) irudia). Eremu txikia dela kontuan hartuta (<5 μm × 5 μm), gainazal gehienaren zimurtasuna 1,2 nm baino txikiagoa da (6(c) irudia). Ввиду малой площади (<5 мкм×5 мкм) шероховатость большей части поверхности составляет 1,мставляет. 6(a)). Eremu txikia dela eta (<5 µm×5 µm), gainazal gehienaren zimurtasuna 1,2 nm baino txikiagoa da (6(c) irudia).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), шероховатость большинства поверхноства поверхностей, лсностей 12 нм (рис. 6(в)). Eremu txikia kontuan hartuta (<5 µm × 5 µm), gainazal gehienen zimurtasuna 1,2 nm baino txikiagoa da (6(c) irudia).
(a) MWC ebakiaren barne gainazalaren irudi optikoa, (b) mikroskopioko irudia eta (c) irudi optikoa.
7(a) irudian erakusten den bezala, kapilarreko LOP bide optikoa θ intzidentzia angeluak zehazten du (LOP = LC/sinθ, non LC kapilarraren luzera fisikoa den). DI H2O-z betetako Teflon AF kapilarrentzat, intzidentzia angelua 77,8°-ko angelu kritikoa baino handiagoa izan behar da, beraz, LOP 1,02 × LC baino txikiagoa da hobekuntza gehiagorik gabe3.6. MWC-rekin, berriz, kapilarraren barruko argiaren konfinamendua errefrakzio-indizearen edo intzidentzia-angeluaren independentea da, beraz, intzidentzia-angelua gutxitzen den heinean, argiaren bidea kapilarraren luzera baino askoz luzeagoa izan daiteke (LOP » LC). 7(b) irudian erakusten den bezala, metalezko gainazal korrugatuak argiaren sakabanaketa eragin dezake, eta horrek bide optikoa asko handitu dezake.
Beraz, bi argi-bide daude MWC-rako: islapenik gabeko argi zuzena (LOP = LC) eta alboko paretetan islapen anitz dituen zerra-hortz formako argia (LOP » LC). Beer-en legearen arabera, transmititutako argi zuzenaren eta sigi-sagatsuaren intentsitatea PS×exp(-α×LC) eta PZ×exp(-α×LOP) gisa adieraz daiteke, hurrenez hurren, non α konstantea xurgapen-koefizientea den, tinta-kontzentrazioaren araberakoa dena erabat.
Kontzentrazio handiko tintarentzat (adibidez, 1,28 × 10-5 baino gehiagoko kontzentrazioa), sigi-sagako argia oso ahulduta dago eta bere intentsitatea argi zuzenarena baino askoz txikiagoa da, xurgapen-koefiziente handia eta bide optiko askoz luzeagoa duelako. Kontzentrazio handiko tintarentzat (adibidez, 1,28 × 10-5 baino gehiagoko kontzentrazioa), sigi-sagako argia oso ahulduta dago eta bere intentsitatea argi zuzenarena baino askoz txikiagoa da, xurgapen-koefiziente handia eta bide optiko askoz luzeagoa duelako. Для чернил с высокой концентрацией (например, относительная концентрация >1,28 × 10-5) зигзбы сильно затухает, а его интенсивность намного ниже, чем у прямого света, из-за болфьфшогогофьшогого ниже поглощения и гораздо более длинного оптического излучения. Kontzentrazio handiko tintarentzat (adibidez, kontzentrazio erlatiboa >1.28×10-5), sigi-sagako argia asko ahuldu egiten da eta bere intentsitatea argi zuzenarena baino askoz txikiagoa da, xurgapen-koefiziente handia eta emisio optiko askoz luzeagoa direla eta.pista.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 大 减 很 大 度 大 度直光 ， 这 是 吸收 系数 大 光学 时间 更。。。 长 长 长 长 长 长 长 长 长 长 长 长 长 长 长 长Для чернил с высокой концентрацией (например, релевантные концентрации > 1,28×10-5) зигозагосогзаго значительно ослабляется, eta его интенсивность намного ниже, чем у прямого света из-з-за Јого ниже коэффициента поглощения и более длительного оптического времени. Kontzentrazio handiko tintetarako (adibidez, 1,28 × 10-5 baino gehiagoko kontzentrazio garrantzitsuak), sigi-sagako argia nabarmen ahuldu egiten da eta bere intentsitatea argi zuzenarena baino askoz txikiagoa da, xurgapen-koefiziente handia eta denbora optiko luzeagoa direla eta.errepide txikia.Beraz, argi zuzenak nagusitu zen absortzioaren zehaztapenean (LOP=LC) eta AEF konstante mantendu zen ~7.0-n. Aitzitik, xurgapen-koefizientea gutxitzen denean tinta-kontzentrazioa gutxitzen den heinean (adibidez, kontzentrazio erlazionatua <1.28 × 10-5), sigi-sagako argiaren intentsitatea argi zuzenarena baino azkarrago handitzen da eta orduan sigi-sagako argiak zeregin garrantzitsuagoa jokatzen hasten da. Aitzitik, xurgapen-koefizientea gutxitzen denean tinta-kontzentrazioa gutxitzen den heinean (adibidez, kontzentrazio erlazionatua <1.28 × 10-5), sigi-sagako argiaren intentsitatea argi zuzenarena baino azkarrago handitzen da eta orduan sigi-sagako argiak zeregin garrantzitsuagoa jokatzen hasten da. Напротив, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чрнарнирим относительная концентрация <1,28 × 10-5), интенсивность зигзагообразного света увелитче белитче вае, интенсивность прямого света, и затем начинает играть зигзагообразный свет. Aitzitik, xurgapen-koefizientea tinta-kontzentrazioa gutxitzen denean gutxitzen denean (adibidez, kontzentrazio erlatiboa <1,28 × 10-5), sigi-sagako argiaren intentsitatea argi zuzenarena baino azkarrago handitzen da, eta orduan sigi-sagako argia jotzen hasten da.rol garrantzitsuagoa.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<1,28×10-5-5 ），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个恴皀个恴皀个恴皀一相反 ， 当 吸收 系数 随着 墨水 的 降低 而 降低 时 例如 例如 ， 相兺 ， 相反 18兺 × 18兺10-5） ， 字形光 的 强度 比 增加 得 更 ， 然后 z 字形光 发挥 作用 一 作用 一 作用 一 作用 一 作用 一 更 更更 更 更 更 更 更 更 更 HI的角色。 И наоборот, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрациент поглощения уменьшается с уменьшением концентрациент (поглощения соответствующая концентрация < 1,28×10-5), интенсивность зигзагообразного света увелетч ивелетч ивелетч ивелисть прямого, eta тогда зигзагообразный свет начинает играть более важную rola. Alderantziz, xurgapen-koefizientea tinta-kontzentrazioa gutxitzen den heinean gutxitzen denean (adibidez, dagokion kontzentrazioa < 1,28×10-5 denean), sigi-sagako argiaren intentsitatea argi zuzena baino azkarrago handitzen da, eta orduan sigi-sagako argiak zeregin garrantzitsuagoa betetzen hasten da.rol pertsonaia.Beraz, zerra-hortz itxurako bide optikoaren ondorioz (LOP » LC), AEF 7.0 baino askoz gehiago handitu daiteke. MWC-ren argi-transmisioaren ezaugarri zehatzak uhin-gida moduen teoria erabiliz lor daitezke.
Bide optikoa hobetzeaz gain, laginen aldaketa azkarrak detekzio-muga ultra-baxuak lortzen laguntzen du. MCC-ren bolumen txikia dela eta (0,16 ml), MCC-n disoluzioak aldatu eta aldatzeko behar den denbora 20 segundo baino gutxiago izan daiteke. 5. irudian erakusten den bezala, AMWC-ren gutxieneko detektagarri balioa (2,5 × 10–4) Acuvette-rena (1,0 × 10–3) baino 4 aldiz txikiagoa da. Kapilarrean isurtzen den disoluzioaren aldaketa azkarrak sistemaren zaratak (adibidez, jitoa) duen eragina murrizten du kubetako atxikipen-disoluzioarekin alderatuta xurgapen-diferentziaren zehaztasunean. Adibidez, 3(b)-(d) irudian erakusten den bezala, ΔV erraz bereiz daiteke jito seinale batetik, bolumen txikiko kapilarrean laginaren aldaketa azkarra delako.
2. taulan erakusten den bezala, hainbat kontzentraziotako glukosa-soluzio sorta bat prestatu zen DI H2O disolbatzaile gisa erabiliz. Lagin tindatuak edo hutsak prestatu ziren glukosa-soluzioa edo ur desionizatua glukosa oxidasaren (GOD) eta peroxidasaren (POD) 37-ren soluzio kromogenikoekin nahastuz, 3:1eko bolumen-erlazio finkoan, hurrenez hurren. 8. irudian bederatzi lagin tindatuen (S2-S10) argazki optikoak ageri dira, 2,0 mM-tik (ezkerrean) 5,12 nM-ra (eskuinean) bitarteko glukosa-kontzentrazioekin. Gorritasuna gutxitzen da glukosa-kontzentrazioa gutxitzen den heinean.
4, 9 eta 10 laginen MWC oinarritutako fotometro batekin egindako neurketen emaitzak 9(a)-(c) irudietan ageri dira, hurrenez hurren. 9(c) irudian erakusten den bezala, neurtutako ΔV ezegonkorragoa bihurtzen da eta poliki-poliki handitzen da neurketan zehar, GOD-POD erreaktiboaren beraren kolorea (glukosa gehitu gabe ere) argitan poliki aldatzen den heinean. Beraz, ezin dira ΔV neurketa jarraituak errepikatu 5,12 nM baino gutxiagoko glukosa kontzentrazioa duten laginetarako (10. lagina), ΔV nahikoa txikia denean, GOD-POD erreaktiboaren ezegonkortasuna ezin baita baztertu. Beraz, glukosa disoluzioaren detekzio muga 5,12 nM da, nahiz eta dagokion ΔV balioa (0,52 µV) zarata balioa (0,03 µV) baino askoz handiagoa izan, eta horrek adierazten du ΔV txiki bat oraindik detektatu daitekeela. Detekzio muga hau are gehiago hobetu daiteke erreaktibo kromogeniko egonkorragoak erabiliz.
(a) 4. laginaren, (b) 9. laginaren eta (c) 10. laginaren neurketa-emaitzak MWC oinarritutako fotometro bat erabiliz.
AMWC xurgapena neurtutako Vcolor, Vblank eta Vdark balioak erabiliz kalkula daiteke. 105 irabazia duen fotodetektagailu batentzat, Vdark -0,068 μV da. Lagin guztien neurketak material osagarrian ezar daitezke. Alderatzeko, glukosa laginak ere espektrofotometro batekin neurtu ziren eta Acuvette-ren neurtutako xurgapenak 0,64 µM-ko detekzio muga lortu zuen (7. lagina), 10. irudian erakusten den bezala.
Absorbantzien eta kontzentrazioaren arteko erlazioa 11. irudian ageri da. MWC oinarritutako fotometroarekin, detekzio-mugan 125 aldiz hobetu zen kubeta oinarritutako espektrofotometroarekin alderatuta. Hobekuntza hau tinta gorriaren analisia baino txikiagoa da, GOD-POD erreaktiboaren egonkortasun eskasa dela eta. Kontzentrazio baxuetan absortzioaren igoera ez-lineala ere ikusi zen.
MWC oinarritutako fotometroa lagin likidoen detekzio ultra-sentikorrerako garatu da. Bide optikoa asko handitu daiteke, eta MWC-ren luzera fisikoa baino askoz luzeagoa, alboko metalezko horma leun eta korrugatuek sakabanatutako argia kapilarrean atxiki baitaiteke intzidentzia-angelua edozein dela ere. 5,12 nM-ko kontzentrazioak lor daitezke GOD-POD erreaktibo konbentzionalak erabiliz, anplifikazio optiko ez-lineal berriari eta lagin-aldaketa eta glukosa-detekzio azkarrari esker. Fotometro trinko eta merkea hau bizitzaren zientzietan eta ingurumen-monitorizazioan erabiliko da arrastoen analisietarako.
1. irudian erakusten den bezala, MWC oinarritutako fotometroak 7 cm-ko luzera duen MWC bat (barne-diametroa 1,7 mm, kanpoko diametroa 3,18 mm, EP klaseko barne-azalera elektroleundua, SUS316L altzairu herdoilgaitzezko kapilar bat), 505 nm-ko uhin-luzera duen LED bat (Thorlabs M505F1) eta lenteak (izpi-zabalera 6,6 gradu ingurukoa), irabazi aldakorreko fotodetektagailu bat (Thorlabs PDB450C) eta bi T konektore komunikazio optikorako eta likidoaren sarrera/irteerako. T konektorea kuartzozko plaka garden bat PMMA hodi bati lotuz egiten da, eta bertan MWC eta Peek hodiak (0,72 mm-ko barne-diametroa, 1,6 mm-ko kanpo-diametroa, Vici Valco Corp.) ondo sartu eta itsatsita daude. Pike sarrera-hodira konektatutako hiru bideko balbula bat erabiltzen da sarrerako lagina aldatzeko. Fotodetektagailuak jasotako P potentzia optikoa N×V tentsio-seinale anplifikatu bihur dezake (non V/P = 1.0 V/W den 1550 nm-tan, N irabazia eskuz doi daiteke 103-107 tartean). Laburbilduz, V erabili da irteerako seinale gisa N×V-ren ordez.
Alderatuz, 1,0 cm-ko kubeta-zelula zuen espektrofotometro komertzial bat ere erabili zen lagin likidoen xurgapena neurtzeko.
MWC ebakiaren barne gainazala gainazal-profilatzaile optiko bat erabiliz aztertu zen (ZYGO New View 5022), 0,1 nm-ko eta 0,11 µm-ko bereizmen bertikal eta lateralarekin, hurrenez hurren.
Produktu kimiko guztiak (maila analitikoa, beste purifikaziorik gabe) Sichuan Chuangke Biotechnology Co., Ltd.-tik erosi ziren. Glukosa probak egiteko kitek glukosa oxidasa (GOD), peroxidasa (POD), 4-aminoantipirina eta fenola, etab. dituzte. Soluzio kromogenikoa ohiko GOD-POD 37 metodoaren bidez prestatu zen.
2. taulan erakusten den bezala, glukosa-soluzio sorta bat prestatu zen kontzentrazio ezberdinetan DI H2O erabiliz diluzio-metodo seriatu bat erabiliz (ikus Material Osagarriak xehetasunetarako). Prestatu tindatutako edo hutsik dauden laginak glukosa-soluzioa edo ura desionizatua soluzio kromogenikoarekin nahastuz, 3:1eko bolumen-erlazio finkoan, hurrenez hurren. Lagin guztiak 37 °C-tan gorde ziren argitik babestuta 10 minutuz neurketa egin aurretik. GOD-POD metodoan, tindatutako laginak gorri bihurtzen dira 505 nm-tan xurgapen-maximoarekin, eta xurgapena ia proportzionala da glukosa-kontzentrazioaren arabera.
1. taulan erakusten den bezala, tinta gorrizko soluzio sorta bat (Ostrich Ink Co., Ltd., Tianjin, Txina) prestatu zen serieko diluzio metodoaren bidez, DI H2O disolbatzaile gisa erabiliz.
Artikulu hau nola aipatu: Bai, M. et al. Metalezko uhin-gida kapilarretan oinarritutako fotometro trinkoa: glukosa-kontzentrazio nanomolarrak zehazteko. zientzia. 5, 10476. doi: 10.1038/srep10476 (2015).
Dress, P. eta Franke, H. Likidoen analisiaren eta pH-balioaren kontrolaren zehaztasuna handitzea likido-nukleoko uhin-gida bat erabiliz. Dress, P. eta Franke, H. Likidoen analisiaren eta pH-balioaren kontrolaren zehaztasuna handitzea likido-nukleoko uhin-gida bat erabiliz.Dress, P. eta Franke, H. Likidoen analisiaren eta pH-aren kontrolaren zehaztasuna hobetzea nukleo likidodun uhin-gida batekin. 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. eta Franke, H. Likidoen analisi eta pH kontrolaren zehaztasuna hobetzea nukleo likidoko uhin-gidak erabiliz.Aldatu zientziara. metroa. 68, 2167–2171 (1997).
Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ eta Hansell, DA Itsasoko uretan amonio arrastoen determinazio kolorimetriko jarraitua bide luzeko likido uhin-gidako kapilar-zelula batekin. Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ eta Hansell, DA Itsasoko uretan amonio arrastoen determinazio kolorimetriko jarraitua bide luzeko likido uhin-gidako kapilar-zelula batekin.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ eta Hansel, DA Itsasoko uretan amonio kantitate txikien determinazio kolorimetriko jarraitua uhin-gida likido bat duen kapilar-zelula bat erabiliz. Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ & Hansell, DA 用长程液体波导毛细管连续比色测定海水中的痕量铵。 Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ & Hansell, DA.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ eta Hansel, DA Itsasoko uretan amonio kantitate txikien zehaztapen kolorimetriko jarraitua, distantzia luzeko likido uhin-gida kapilarrak erabiliz.Kimika martxoan. 96, 73–85 (2005).
Páscoa, RNMJ, Tóth, IV eta Rangel, AOSS. Uhin-gida likidoko kapilar-zelula baten aplikazio berrien berrikuspena, fluxuan oinarritutako analisi-tekniketan, detekzio-metodo espektroskopikoen sentikortasuna hobetzeko. Páscoa, RNMJ, Tóth, IV eta Rangel, AOSS. Uhin-gida likidoko kapilar-zelula baten aplikazio berrien berrikuspena, fluxuan oinarritutako analisi-tekniketan, detekzio-metodo espektroskopikoen sentikortasuna hobetzeko.Pascoa, RNMJ, Toth, IV eta Rangel, AOSS. Uhin-gida likidoko kapilar-zelula baten aplikazio berrien berrikuspena fluxu-analisi tekniketan, detekzio-metodo espektroskopikoen sentikortasuna hobetzeko. 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 朌 毛细管 毛细管检测 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Pascoa, RNMJ, Toth, IV eta Rangel, AOSS Fluxuan oinarritutako analisi-metodoetan kapilar-zelulen aplikazio berrien berrikuspena, detekzio-metodo espektroskopikoen sentikortasuna hobetzeko.Uzkia. Chim. Act 739, 1-13 (2012).
Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. eta Shen, J. Ag eta AgI filmen lodieraren ikerketa kapilarrean uhin-gida hutsetarako. Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. eta Shen, J. Ag eta AgI filmen lodieraren ikerketa kapilarrean uhin-gida hutsetarako.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. eta Shen J. Ag, AgI filmen lodieraren ikerketa kapilarrean uhin-gida hutsetarako. 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. eta Shen, J. Aire-hodietako Ag eta AgI film mehearen lodierari buruzko ikerketa.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. eta Shen J. Ag eta AgI film meheen lodieraren ikerketa uhin-gida hutseko kapilaretan.Infragorrien fisika. teknologia 42, 501–508 (2001).
Gimbert, LJ, Haygarth, PM eta Worsfold, PJ Fosfatoaren kontzentrazio nanomolarren zehaztapena ur naturaletan, bide luzeko likido uhin-gidako kapilar-zelula batekin fluxu-injekzioa eta egoera solidoko detekzio espektrofotometrikoa erabiliz. Gimbert, LJ, Haygarth, PM eta Worsfold, PJ Fosfatoaren kontzentrazio nanomolarren zehaztapena ur naturaletan, bide luzeko likido uhin-gidako kapilar-zelula batekin fluxu-injekzioa eta egoera solidoko detekzio espektrofotometrikoa erabiliz.Gimbert, LJ, Haygarth, PM eta Worsfold, PJ. Ur naturaletan nanomolar fosfato kontzentrazioen zehaztapena, fluxu injekzioa erabiliz, gida uhin likidodun kapilar zelula batekin eta egoera solidoko detekzio espektrofotometrikoa erabiliz. Gimbert, LJ, Haygarth, PM eta 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 eta Worsfold, PJ Fosfato-kontzentrazioa ur naturalean zehaztea xiringa likido bat eta irismen luzeko uhin-gida likidoko kapilar-hodi bat erabiliz.Gimbert, LJ, Haygarth, PM eta Worsfold, PJ Fosfato nanomolarraren zehaztapena ur naturalean injekzio-fluxua eta bide optiko luzeko kapilar uhin-gida eta egoera solidoko detekzio espektrofotometrikoa erabiliz.Taranta 71, 1624–1628 (2007).
Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. eta Liu, S. Uhin-gida likidoen kapilar-zelulen linealtasuna eta bide-luzera optiko eraginkorra. Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. eta Liu, S. Uhin-gida likidoen kapilar-zelulen linealtasuna eta bide-luzera optiko eraginkorra.Belz M., Dress P., Suhitsky A. eta Liu S. Linealtasuna eta bide optiko eraginkorra kapilar-zeluletako uhin-gida likidoetan. 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. eta Liu, S. Ur likidoaren linealtasuna eta luzera eraginkorra.Belz M., Dress P., Suhitsky A. eta Liu S. Kapilar zelulen likido-uhinaren bide optiko lineal eta eraginkorra.SPIE 3856, 271–281 (1999).
Dallas, T. eta Dasgupta, PK Tunelaren amaierako argia: likido-nukleoko uhin-giden azken analisi-aplikazioak. Dallas, T. eta Dasgupta, PK Tunelaren amaierako argia: likido-nukleoko uhin-giden azken analisi-aplikazioak.Dallas, T. eta Dasgupta, PK Tunelaren amaierako argia: likido-nukleoko uhin-giden azken analisi-aplikazioak. Dallas, T. & Dasgupta, PK Argia tunelaren amaieran：液芯波导的最新分析应用。 Dallas, T. & Dasgupta, PK Argia tunelaren amaieran：液芯波导的最新分析应用。Dallas, T. eta Dasgupta, PK Tunelaren amaieran argia: likido-nukleoko uhin-giden azken aplikazio analitikoa.TrAC, joeren analisia. Chemical. 23, 385–392 (2004).
Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR eta McKelvie, ID Fluxuaren analisietarako barne-islapen osoko detekzio fotometrikoko zelula moldakorra. Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR eta McKelvie, ID Fluxuaren analisietarako barne-islapen osoko detekzio fotometrikoko zelula moldakorra.Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR eta McKelvey, ID Fluxuaren analisirako barne islapen osoaren fotometria unibertsala. 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 eta McKelvie, IDEllis, PS, Gentle, BS, Grace, MR eta McKelvey, ID Fluxu-analisirako TIR fotometria-zelula unibertsala.Taranta 79, 830–835 (2009).
Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ eta McKelvie, ID Estuarioetako uren fluxu-injekzio bidezko analisietan erabiltzeko islapen anitzeko fotometria-fluxu-zelula. Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ eta McKelvie, ID Estuarioetako uren fluxu-injekzio bidezko analisietan erabiltzeko islapen anitzeko fotometria-fluxu-zelula.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ eta McKelvey, ID Estuarioetako uren fluxu-analisian erabiltzeko islapen anitzeko fotometria-fluxu-zelula bat. 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析。 Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ eta McKelvie, ID.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ eta McKelvey, ID Estuarioetako uretan fluxu-injekzioaren analisietarako islapen anitzeko fotometria-fluxu-zelula bat.uzkia Chim. Acta 499, 81-89 (2003).
Pan, J. -Z., Yao, B. eta Fang, Q. Eskuko fotometroa, nanolitro eskalako laginetarako likido-nukleoko uhin-gidaren xurgapen-detekzioan oinarritua. Pan, J.-Z., Yao, B. eta Fang, Q. Eskuko fotometroa, nanolitro eskalako laginetarako likido-nukleoko uhin-gidaren xurgapen-detekzioan oinarritua.Pan, J.-Z., Yao, B. eta Fang, K. Nanolitro eskalako laginetarako likido-nukleoaren uhin-luzeraren xurgapen detekzioan oinarritutako eskuzko fotometroa. 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-n oinarrituta.Pan, J.-Z., Yao, B. eta Fang, K. Eskuzko fotometro bat, nanoeskalako lagin batekin, uhin likido nukleo batean xurgapena detektatzean oinarrituta.Uzkiko Kimikoa. 82, 3394–3398 (2010).
Zhang, J.-Z. Injekzio-fluxuaren analisiaren sentikortasuna handitu detekzio espektrofotometrikorako bide optiko luzea duen kapilar-fluxu-zelula bat erabiliz. anus. the science. 22, 57–60 (2006).
D'Sa, EJ eta Steward, RG Kapilar uhin-gida likidoaren aplikazioa xurgapen-espektroskopian (Byrne eta Kaltenbacherren iruzkinari erantzuna). D'Sa, EJ eta Steward, RG Kapilar uhin-gida likidoaren aplikazioa xurgapen-espektroskopian (Byrne eta Kaltenbacherren iruzkinari erantzuna).D'Sa, EJ eta Steward, RG Kapilar likidozko uhin-gidak xurgapen-espektroskopian erabiltzea (Byrne eta Kaltenbacherren iruzkinen erantzuna). 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 毛绿波波对在xurgapen espektro likidoaren aplikazioa（回复Byrne和Kaltenbacher的评论）.D'Sa, EJ eta Steward, RG Xurgapen-espektroskopiarako kapilar uhin-gida likidoak (Byrne eta Kaltenbacher-en iruzkinei erantzunez).limonola. Ozeanografoa. 46, 742–745 (2001).
Khijwania, SK eta Gupta, BD Zuntz optikoko eremu ebaneszentearen xurgapen-sentsorea: Zuntz-parametroen eta zundaren geometriaren eragina. Khijwania, SK eta Gupta, BD Zuntz optikoko eremu ebaneszentearen xurgapen-sentsorea: Zuntz-parametroen eta zundaren geometriaren eragina.Hijvania, SK eta Gupta, BD Zuntz Optikoko Eremu Evaneszentearen Xurgapen Sentsorea: Zuntz Parametroen eta Zundaren Geometriaren Eragina. 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 eta Gupta, BDHijvania, SK eta Gupta, BD Eremu ebaneszenteko xurgapen-zuntz optikoko sentsoreak: zuntz-parametroen eta zundaren geometriaren eragina.Optika eta Elektronika Kuantikoa 31, 625–636 (1999).
Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. eta Woodruff, SD Hutsik dauden, metalezko forruko eta uhin-gidako Raman sentsoreen irteera angeluarra. Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. eta Woodruff, SD Hutsik dauden, metalezko forruko eta uhin-gidako Raman sentsoreen irteera angeluarra.Bedjitsky, S., Burich, MP, Falk, J. eta Woodruff, SD Metalezko estaldura duten uhin-gida hutseko Raman sentsoreen irteera angeluarra. 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. eta Woodruff, SD.Bedjitsky, S., Burich, MP, Falk, J. eta Woodruff, SD Raman sentsore baten irteera angeluarra metalezko uhin-gida biluzi batekin.51 aukeratzeko eskaera, 2023-2025 (2012).
Harrington, JA IR transmisiorako uhin-gida hutsen ikuspegi orokorra. zuntz integrazioa. aukeratzeko. 19, 211–227 (2000).