از بازدید شما از Nature.com متشکریم. نسخه مرورگری که استفاده می‌کنید پشتیبانی محدودی از CSS دارد. برای بهترین تجربه، توصیه می‌کنیم از یک مرورگر به‌روز استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در Internet Explorer غیرفعال کنید). در عین حال، برای اطمینان از ادامه پشتیبانی، سایت را بدون استایل‌ها و جاوا اسکریپت رندر خواهیم کرد.
آنالیز مقادیر ناچیز نمونه‌های مایع، کاربردهای گسترده‌ای در علوم زیستی و پایش محیطی دارد. در این کار، ما یک فتومتر فشرده و ارزان مبتنی بر مویرگ‌های موجبر فلزی (MCC) برای تعیین فوق حساس جذب توسعه داده‌ایم. مسیر نوری می‌تواند تا حد زیادی افزایش یابد و بسیار طولانی‌تر از طول فیزیکی MWC باشد، زیرا نور پراکنده شده توسط دیواره‌های جانبی فلزی صاف و موجدار می‌تواند صرف نظر از زاویه تابش، درون مویرگ قرار گیرد. غلظت‌هایی به کمی 5.12 نانومتر با استفاده از معرف‌های کروموژنیک رایج به دلیل تقویت نوری غیرخطی جدید و سوئیچینگ سریع نمونه و تشخیص گلوکز قابل دستیابی است.
فتومتری به دلیل فراوانی معرف‌های کروموژنیک موجود و دستگاه‌های اپتوالکترونیکی نیمه‌هادی، به طور گسترده برای آنالیز مقادیر ناچیز نمونه‌های مایع استفاده می‌شود1،2،3،4،5. در مقایسه با تعیین جذب سنتی مبتنی بر کووت، مویرگ‌های موجبر مایع (LWC) با نگه داشتن نور پروب در داخل مویرگ، (TIR) ​​را منعکس می‌کنند1،2،3،4،5. با این حال، بدون بهبود بیشتر، مسیر نوری تنها نزدیک به طول فیزیکی LWC3.6 است و افزایش طول LWC بیش از 1.0 متر، دچار تضعیف شدید نور و خطر بالای تشکیل حباب و غیره خواهد شد3، 7. با توجه به سلول چند بازتابی پیشنهادی برای بهبود مسیر نوری، حد تشخیص تنها با ضریب 2.5-8.9 بهبود می‌یابد.
در حال حاضر دو نوع اصلی از لوله‌های مویین LWC وجود دارد، یعنی لوله‌های مویین تفلون AF (دارای ضریب شکست تنها حدود 1.3 که کمتر از آب است) و لوله‌های مویین سیلیسی پوشش داده شده با تفلون AF یا فیلم‌های فلزی1،3،4. برای دستیابی به TIR در سطح مشترک بین مواد دی‌الکتریک، موادی با ضریب شکست پایین و زاویه تابش نور بالا مورد نیاز است3،6،10. در مورد لوله‌های مویین تفلون AF، تفلون AF به دلیل ساختار متخلخل خود قابل تنفس است3،11 و می‌تواند مقادیر کمی از مواد موجود در نمونه‌های آب را جذب کند. برای لوله‌های مویین کوارتز که از بیرون با تفلون AF یا فلز پوشش داده شده‌اند، ضریب شکست کوارتز (1.45) بالاتر از اکثر نمونه‌های مایع است (به عنوان مثال 1.33 برای آب)3،6،12،13. برای لوله‌های مویین پوشش داده شده با یک فیلم فلزی در داخل، خواص انتقال مورد مطالعه قرار گرفته است14،15،16،17،18، اما فرآیند پوشش پیچیده است، سطح فیلم فلزی دارای ساختار خشن و متخلخل 4،19 است.
علاوه بر این، LWC های تجاری (لوله‌های مویی با روکش تفلون AF و لوله‌های مویی سیلیکا با روکش تفلون AF، شرکت World Precision Instruments) معایب دیگری نیز دارند، مانند: برای خطاها... حجم مرده زیاد اتصال TIR3،10، (2) (برای اتصال لوله‌های مویی، فیبرها و لوله‌های ورودی/خروجی) می‌تواند حباب‌های هوا را به دام بیندازد10.
در عین حال، تعیین سطح گلوکز برای تشخیص دیابت، سیروز کبدی و بیماری‌های روانی از اهمیت بالایی برخوردار است20. و بسیاری از روش‌های تشخیص مانند فتومتری (از جمله اسپکتروفتومتری 21، 22، 23، 24، 25 و رنگ‌سنجی روی کاغذ 26، 27، 28)، گالوانومتری 29، 30، 31، فلورومتری 32، 33، 34، 35، قطبش نوری 36، رزونانس پلاسمون سطحی 37، حفره فابری-پرو 38، الکتروشیمی 39 و الکتروفورز مویرگی 40،41 و غیره. با این حال، اکثر این روش‌ها به تجهیزات گران‌قیمت نیاز دارند و تشخیص گلوکز در غلظت‌های مختلف نانومولار همچنان یک چالش است (به عنوان مثال، برای اندازه‌گیری‌های فتومتری 21، 22، 23، 24، 25، 26، 27، 28، کمترین غلظت گلوکز). این محدودیت تنها 30 نانومولار بود که نانوذرات آبی پروس به عنوان تقلیدکننده پراکسیداز استفاده شدند. تجزیه و تحلیل گلوکز نانومولار اغلب برای مطالعات سلولی در سطح مولکولی مانند مهار رشد سرطان پروستات انسان42 و رفتار تثبیت CO2 پروکلروکوکوس در اقیانوس مورد نیاز است.
در این مقاله، یک فتومتر فشرده و ارزان مبتنی بر یک لوله مویین موجبر فلزی (MWC)، یک لوله مویین از جنس فولاد ضد زنگ SUS316L با سطح داخلی الکتروپولیش شده، برای تعیین جذب فوق حساس توسعه داده شد. از آنجایی که نور می‌تواند صرف نظر از زاویه تابش، درون لوله‌های مویین فلزی به دام بیفتد، مسیر نوری می‌تواند با پراکندگی نور روی سطوح فلزی موج‌دار و صاف، تا حد زیادی افزایش یابد و بسیار طولانی‌تر از طول فیزیکی MWC است. علاوه بر این، یک رابط T ساده برای اتصال نوری و ورودی/خروجی سیال طراحی شد تا حجم مرده را به حداقل برساند و از به دام افتادن حباب جلوگیری کند. برای فتومتر MWC 7 سانتی‌متری، حد تشخیص در مقایسه با اسپکتروفتومتر تجاری با کووت 1 سانتی‌متری به دلیل بهبود جدید مسیر نوری غیرخطی و تعویض سریع نمونه، حدود 3000 برابر بهبود یافته است و غلظت تشخیص گلوکز نیز می‌تواند تنها 5.12 نانومولار با استفاده از معرف‌های کروموژنیک رایج حاصل شود.
همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، فتومتر مبتنی بر MWC شامل یک MWC به طول 7 سانتی‌متر با سطح داخلی الکتروپولیش شده با درجه EP، یک LED 505 نانومتری با لنز، یک آشکارساز نوری با بهره قابل تنظیم و دو عدد برای اتصال نوری و ورودی مایع است. خروجی. یک شیر سه طرفه متصل به لوله ورودی Pike برای تغییر نمونه ورودی استفاده می‌شود. لوله Peek کاملاً در مقابل صفحه کوارتز و MWC قرار می‌گیرد، بنابراین حجم مرده در کانکتور T به حداقل می‌رسد و به طور موثر از به دام افتادن حباب‌های هوا جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، پرتو موازی شده را می‌توان به راحتی و به طور موثر از طریق صفحه کوارتز T-piece به MWC وارد کرد.
پرتو و نمونه مایع از طریق یک قطعه T شکل به MCC وارد می‌شوند و پرتو عبوری از MCC توسط یک آشکارساز نوری دریافت می‌شود. محلول‌های ورودی نمونه‌های رنگ‌آمیزی شده یا خالی به طور متناوب از طریق یک شیر سه طرفه به ICC وارد می‌شوند. طبق قانون بیر، چگالی نوری یک نمونه رنگی را می‌توان از معادله محاسبه کرد. 1.10
که در آن Vcolor و Vblank سیگنال‌های خروجی آشکارساز نوری هستند وقتی که نمونه‌های رنگی و خالی به ترتیب به MCC وارد می‌شوند، و Vdark سیگنال پس‌زمینه آشکارساز نوری است وقتی که LED خاموش می‌شود. تغییر در سیگنال خروجی ΔV = Vcolor–Vblank را می‌توان با تغییر نمونه‌ها اندازه‌گیری کرد. طبق معادله. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، اگر ΔV بسیار کوچکتر از Vblank–Vdark باشد، هنگام استفاده از یک طرح تغییر نمونه‌برداری، تغییرات کوچک در Vblank (مثلاً رانش) می‌تواند تأثیر کمی بر مقدار AMWC داشته باشد.
برای مقایسه عملکرد فتومتر مبتنی بر MWC با اسپکتروفتومتر مبتنی بر کووت، از یک محلول جوهر قرمز به دلیل پایداری رنگ عالی و خطی بودن خوب غلظت-جذب، به عنوان نمونه رنگی و از DI H2O به عنوان نمونه شاهد استفاده شد. همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است، مجموعه‌ای از محلول‌های جوهر قرمز با روش رقیق‌سازی سریالی با استفاده از DI H2O به عنوان حلال تهیه شدند. غلظت نسبی نمونه 1 (S1)، رنگ قرمز اصلی رقیق نشده، 1.0 تعیین شد. در شکل 2، عکس‌های نوری از 11 نمونه جوهر قرمز (S4 تا S14) با غلظت‌های نسبی (ذکر شده در جدول 1) از 8.0 × 10-3 (چپ) تا 8.2 × 10-10 (راست) نشان داده شده است.
نتایج اندازه‌گیری برای نمونه ۶ در شکل‌های ۳(الف) نشان داده شده است. نقاط تغییر بین نمونه‌های رنگ‌آمیزی شده و نمونه‌های خالی در شکل با فلش‌های دوتایی "↔" مشخص شده‌اند. مشاهده می‌شود که ولتاژ خروجی هنگام تغییر از نمونه‌های رنگی به نمونه‌های خالی و برعکس به سرعت افزایش می‌یابد. Vcolor، Vblank و ΔV مربوطه را می‌توان همانطور که در شکل نشان داده شده است، بدست آورد.
(الف) نتایج اندازه‌گیری برای نمونه 6، (ب) نمونه 9، (ج) نمونه 13، و (د) نمونه 14 با استفاده از یک نورسنج مبتنی بر MWC.
نتایج اندازه‌گیری برای نمونه‌های 9، 13 و 14 به ترتیب در شکل‌های 3(b)-(d) نشان داده شده است. همانطور که در شکل 3(d) نشان داده شده است، ΔV اندازه‌گیری شده تنها 5 nV است که تقریباً 3 برابر مقدار نویز (2 nV) است. تشخیص ΔV کوچک از نویز دشوار است. بنابراین، حد تشخیص به غلظت نسبی 8.2×10-10 رسید (نمونه 14). با کمک معادلات. 1. جذب AMWC را می‌توان از مقادیر اندازه‌گیری شده Vcolor، Vblank و Vdark محاسبه کرد. برای یک آشکارساز نوری با بهره 104 Vdark، -0.68 μV است. نتایج اندازه‌گیری برای همه نمونه‌ها در جدول 1 خلاصه شده و در مطالب تکمیلی قابل مشاهده است. همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است، جذب در غلظت‌های بالا اشباع می‌شود، بنابراین جذب بالاتر از 3.7 را نمی‌توان با طیف‌سنج‌های مبتنی بر MWC اندازه‌گیری کرد.
برای مقایسه، یک نمونه جوهر قرمز نیز با اسپکتروفتومتر اندازه‌گیری شد و جذب اندازه‌گیری شده Acuvette در شکل 4 نشان داده شده است. مقادیر Acuvette در طول موج 505 نانومتر (مطابق جدول 1) با مراجعه به منحنی‌های نمونه‌های 10، 11 یا 12 (مطابق شکل داخل کادر) به شکل 4 به عنوان پایه به دست آمد. همانطور که نشان داده شده است، حد تشخیص به غلظت نسبی 2.56 x 10-6 (نمونه 9) رسید زیرا منحنی‌های جذب نمونه‌های 10، 11 و 12 از یکدیگر قابل تشخیص نبودند. بنابراین، هنگام استفاده از فتومتر مبتنی بر MWC، حد تشخیص در مقایسه با اسپکتروفتومتر مبتنی بر کووت، 3125 برابر بهبود یافت.
وابستگی جذب-غلظت در شکل 5 ارائه شده است. برای اندازه‌گیری‌های کووت، جذب در طول مسیر 1 سانتی‌متر متناسب با غلظت جوهر است. در حالی که، برای اندازه‌گیری‌های مبتنی بر MWC، افزایش غیرخطی در جذب در غلظت‌های پایین مشاهده شد. طبق قانون بیر، جذب متناسب با طول مسیر نوری است، بنابراین بهره جذب AEF (که به صورت AEF = AMWC/Acuvette در غلظت جوهر یکسان تعریف می‌شود) نسبت MWC به طول مسیر نوری کووت است. همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، در غلظت‌های بالا، ثابت AEF حدود 7.0 است که منطقی است زیرا طول MWC دقیقاً 7 برابر طول یک کووت 1 سانتی‌متری است. با این حال، در غلظت‌های پایین (غلظت مرتبط <1.28 × 10-5)، AEF با کاهش غلظت افزایش می‌یابد و با برون‌یابی منحنی اندازه‌گیری مبتنی بر کووت، به مقدار 803 در غلظت مرتبط 8.2 × 10-10 می‌رسد. با این حال، در غلظت‌های پایین (غلظت مرتبط <1.28 × 10-5)، AEF با کاهش غلظت افزایش می‌یابد و با برون‌یابی منحنی اندازه‌گیری مبتنی بر کووت، به مقدار 803 در غلظت مرتبط 8.2 × 10-10 می‌رسد. ازناکو برای کوچکترین تمرکز (تنظیمات مرکزی <1,28 × 10–5) AEF با کاهش تمرکز و می تواند به دست بیاید مشخصه 803 در 8,2 × 10-10 برای اکسپرولاسیون های کریوй измерения на основе кюветы. با این حال، در غلظت‌های پایین (غلظت نسبی <1.28 × 10-5)، AEF با کاهش غلظت افزایش می‌یابد و می‌تواند در غلظت نسبی 8.2 × 10-10 با برون‌یابی از منحنی اندازه‌گیری مبتنی بر کووت، به مقدار 803 برسد.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0测量曲线，在相关0.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 Ｘ基于 比色皿 测量 曲线 ， 在 浓度 为 8.2 × 10-10 ازناکو برای کوچکترین تمرکزها (مرکزهای متمرکز < 1,28 × 10-5) 8,2 × 10–10 803 . با این حال، در غلظت‌های پایین (غلظت‌های مربوطه < 1.28 × 10-5) AED با کاهش غلظت افزایش می‌یابد و هنگامی که از یک منحنی اندازه‌گیری مبتنی بر کووت برون‌یابی می‌شود، به مقدار غلظت نسبی 8.2 × 10-10803 می‌رسد.این منجر به یک مسیر نوری متناظر ۸۰۳ سانتی‌متر (AEF × ۱ ​​سانتی‌متر) می‌شود که بسیار طولانی‌تر از طول فیزیکی MWC و حتی طولانی‌تر از طولانی‌ترین LWC موجود در بازار (۵۰۰ سانتی‌متر از شرکت World Precision Instruments, Inc.) است. Doko Engineering LLC طولی معادل ۲۰۰ سانتی‌متر دارد. این افزایش غیرخطی در جذب در LWC قبلاً گزارش نشده است.
در شکل‌های 6(a)-(c) به ترتیب یک تصویر نوری، یک تصویر میکروسکوپی و یک تصویر پروفیل‌سنج نوری از سطح داخلی مقطع MWC نشان داده شده است. همانطور که در شکل 6(a) نشان داده شده است، سطح داخلی صاف و براق است، می‌تواند نور مرئی را منعکس کند و بسیار بازتابنده است. همانطور که در شکل 6(b) نشان داده شده است، به دلیل تغییر شکل‌پذیری و ماهیت کریستالی فلز، برآمدگی‌ها و بی‌نظمی‌های کوچکی روی سطح صاف ظاهر می‌شوند. با توجه به مساحت کم (کمتر از 5 میکرومتر × 5 میکرومتر)، زبری بیشتر سطوح کمتر از 1.2 نانومتر است (شکل 6 (ج)). با توجه به یک ناحیه کوچک (<5 μm×5 μm)، زبری بیشتر سطوح کمتر از 1.2 نانومتر است (شکل 6 (c)). Ввиду малой площади (<5 mkm×5 mkm) به دلیل مساحت کم (کمتر از 5 میکرومتر × 5 میکرومتر)، زبری بیشتر سطح کمتر از 1.2 نانومتر است (شکل 6 (ج)).考虑到小面积（<5μm×5μm），大多数表面的粗糙度小于1.2 نانومتر（图6（c））.考虑到小面积（<5μm×5μm），大多数表面的粗糙度小于1.2 نانومتر（图6（c））. Учитывая небольшую площадь (<5 × 5 میکرومتر × 5 میکرومتر)، 1.2 نانومتر 1.2 نانومتر است. با توجه به مساحت کم (<5 µm × 5 µm)، زبری اکثر سطوح کمتر از 1.2 نانومتر است (شکل 6 (c)).
(الف) تصویر نوری، (ب) تصویر میکروسکوپی، و (ج) تصویر نوری از سطح داخلی برش MWC.
همانطور که در شکل 7 (الف) نشان داده شده است، مسیر نوری LOP در لوله مویین با زاویه تابش θ تعیین می‌شود (LOP = LC/sinθ، که در آن LC طول فیزیکی لوله مویین است). برای لوله‌های مویین تفلون AF پر شده با DI H2O، زاویه تابش باید بزرگتر از زاویه بحرانی 77.8 درجه باشد، بنابراین LOP کمتر از 1.02 × LC بدون بهبود بیشتر است.3.6. در حالی که، با MWC، محصور شدن نور در داخل لوله مویین مستقل از ضریب شکست یا زاویه تابش است، بنابراین با کاهش زاویه تابش، مسیر نور می‌تواند بسیار طولانی‌تر از طول لوله مویین باشد (LOP » LC). همانطور که در شکل 7 (ب) نشان داده شده است، سطح فلز موجدار می‌تواند پراکندگی نور را القا کند، که می‌تواند مسیر نوری را تا حد زیادی افزایش دهد.
بنابراین، دو مسیر نوری برای MWC وجود دارد: نور مستقیم بدون انعکاس (LOP = LC) و نور دندانه اره‌ای با انعکاس‌های متعدد بین دیواره‌های جانبی (LOP » LC). طبق قانون بیر، شدت نور مستقیم و زیگزاگ عبوری را می‌توان به ترتیب به صورت PS×exp(-α×LC) و PZ×exp(-α×LOP) بیان کرد، که در آن ثابت α ضریب جذب است که کاملاً به غلظت جوهر بستگی دارد.
برای جوهر با غلظت بالا (مثلاً غلظت مرتبط >1.28 × 10-5)، نور زیگزاگ به دلیل ضریب جذب بالا و مسیر نوری بسیار طولانی‌تر، بسیار ضعیف‌تر و شدت آن بسیار کمتر از نور مستقیم است. برای جوهر با غلظت بالا (مثلاً غلظت مرتبط >1.28 × 10-5)، نور زیگزاگ به دلیل ضریب جذب بالا و مسیر نوری بسیار طولانی‌تر، بسیار ضعیف‌تر و شدت آن بسیار کمتر از نور مستقیم است. Для чернил с высокой концентрацией (به عنوان مثال، относительная концентрация >1,28 × 10-5) 2-2-2-2-2012 12:30:00 PM ایزلیچینی. برای جوهر با غلظت بالا (مثلاً غلظت نسبی >1.28×10-5)، نور زیگزاگ به شدت تضعیف می‌شود و شدت آن به دلیل ضریب جذب بالا و گسیل نوری بسیار طولانی‌تر، بسیار کمتر از نور مستقیم است.آهنگ.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 墨水直光 ， 这 是 吸收 系数 大 光学 时间 更。。。 长 长 长 鿼Для чернил с высокой концентрацией (به عنوان مثال، تمرکزهای تکراری >1,28×10-5) 2013-2013 11:00:00 PM. برای جوهرهای با غلظت بالا (مثلاً غلظت‌های مربوطه >1.28×10-5)، نور زیگزاگ به طور قابل توجهی تضعیف می‌شود و شدت آن به دلیل ضریب جذب بالا و زمان نوری طولانی‌تر، بسیار کمتر از نور مستقیم است.جاده کوچک.بنابراین، نور مستقیم بر تعیین جذب غلبه داشت (LOP=LC) و AEF در حدود ۷.۰ ثابت نگه داشته شد. در مقابل، وقتی ضریب جذب با کاهش غلظت جوهر کاهش می‌یابد (مثلاً غلظت مرتبط <1.28 × 10-5)، شدت نور زیگزاگ سریع‌تر از نور مستقیم افزایش می‌یابد و سپس نور زیگزاگ نقش مهم‌تری ایفا می‌کند. در مقابل، وقتی ضریب جذب با کاهش غلظت جوهر کاهش می‌یابد (مثلاً غلظت مرتبط <1.28 × 10-5)، شدت نور زیگزاگ سریع‌تر از نور مستقیم افزایش می‌یابد و سپس نور زیگزاگ نقش مهم‌تری ایفا می‌کند. به عنوان مثال، относительная концентрация <1,28 × 10-5)، intensivnostь зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем у прямого света, и затем начинает играть зигзагообразный свет. برعکس، وقتی ضریب جذب با کاهش غلظت جوهر کاهش می‌یابد (برای مثال، غلظت نسبی <1.28×10-5)، شدت نور زیگزاگ سریع‌تر از نور مستقیم افزایش می‌یابد و سپس نور زیگزاگ شروع به پخش شدن می‌کند.نقش مهم تر.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 ），Z字形光的强度比直光增加得更快，然后Z字形光开始发挥鉲用一个更相反 ， 当 吸收 系数 随着 墨水 的 降低 而 降低 时 例如 例如 ， 相关 溴 相关10-5)更 更 更 更 更 更 更 更 HI的角色. И наоборот, когда коеффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (مثلاً، باطل، باطل، اختراع < 1,28 × 10-5 ) , 1,28 × 10 ) واژونی رولی. برعکس، وقتی ضریب جذب با کاهش غلظت جوهر کاهش می‌یابد (برای مثال، غلظت مربوطه < 1.28×10-5)، شدت نور زیگزاگ سریع‌تر از نور مستقیم افزایش می‌یابد و سپس نور زیگزاگ نقش مهم‌تری را ایفا می‌کند.شخصیت نقش.بنابراین، به دلیل مسیر نوری دندانه اره‌ای (LOP » LC)، می‌توان AEF را بسیار بیشتر از 7.0 افزایش داد. مشخصات دقیق انتقال نور MWC را می‌توان با استفاده از نظریه حالت موجبر بدست آورد.
علاوه بر بهبود مسیر نوری، سوئیچینگ سریع نمونه نیز به محدودیت‌های تشخیص بسیار پایین کمک می‌کند. با توجه به حجم کم MCC (0.16 میلی‌لیتر)، زمان لازم برای سوئیچینگ و تغییر محلول‌ها در MCC می‌تواند کمتر از 20 ثانیه باشد. همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، حداقل مقدار قابل تشخیص AMWC (2.5 × 10-4) 4 برابر کمتر از Acuvette (1.0 × 10-3) است. سوئیچینگ سریع محلول در حال جریان در لوله مویین، اثر نویز سیستم (مثلاً رانش) را بر دقت اختلاف جذب در مقایسه با محلول احتباس در کووت کاهش می‌دهد. به عنوان مثال، همانطور که در شکل 3 (b)-(d) نشان داده شده است، ΔV را می‌توان به راحتی از سیگنال رانش به دلیل سوئیچینگ سریع نمونه در لوله مویین با حجم کم تشخیص داد.
همانطور که در جدول 2 نشان داده شده است، طیف وسیعی از محلول‌های گلوکز در غلظت‌های مختلف با استفاده از DI H2O به عنوان حلال تهیه شدند. نمونه‌های رنگ‌آمیزی شده یا خالی با مخلوط کردن محلول گلوکز یا آب دیونیزه با محلول‌های کروموژنیک گلوکز اکسیداز (GOD) و پراکسیداز (POD) 37 به ترتیب با نسبت حجمی ثابت 3:1 تهیه شدند. در شکل 8 عکس‌های نوری از نه نمونه رنگ‌آمیزی شده (S2-S10) با غلظت گلوکز از 2.0 میلی‌مولار (چپ) تا 5.12 نانومولار (راست) نشان داده شده است. قرمزی با کاهش غلظت گلوکز کاهش می‌یابد.
نتایج اندازه‌گیری نمونه‌های 4، 9 و 10 با یک فتومتر مبتنی بر MWC به ترتیب در شکل‌های 9(a)-(c) نشان داده شده است. همانطور که در شکل 9(c) نشان داده شده است، ΔV اندازه‌گیری شده در طول اندازه‌گیری با تغییر آهسته رنگ معرف GOD-POD (حتی بدون افزودن گلوکز) در نور، ناپایدارتر شده و به آرامی افزایش می‌یابد. بنابراین، اندازه‌گیری‌های متوالی ΔV را نمی‌توان برای نمونه‌هایی با غلظت گلوکز کمتر از 5.12 نانومولار (نمونه 10) تکرار کرد، زیرا وقتی ΔV به اندازه کافی کوچک باشد، دیگر نمی‌توان از ناپایداری معرف GOD-POD چشم‌پوشی کرد. بنابراین، حد تشخیص برای محلول گلوکز 5.12 نانومولار است، اگرچه مقدار ΔV مربوطه (0.52 میکروولت) بسیار بزرگتر از مقدار نویز (0.03 میکروولت) است، که نشان می‌دهد هنوز می‌توان ΔV کوچکی را تشخیص داد. این حد تشخیص را می‌توان با استفاده از معرف‌های کروموژنیک پایدارتر، بیشتر بهبود بخشید.
(الف) نتایج اندازه‌گیری برای نمونه ۴، (ب) نمونه ۹، و (ج) نمونه ۱۰ با استفاده از یک نورسنج مبتنی بر MWC.
جذب AMWC را می‌توان با استفاده از مقادیر اندازه‌گیری شده Vcolor، Vblank و Vdark محاسبه کرد. برای یک آشکارساز نوری با بهره 105، Vdark برابر با -0.068 میکروولت است. اندازه‌گیری‌ها برای همه نمونه‌ها را می‌توان در ماده تکمیلی تنظیم کرد. برای مقایسه، نمونه‌های گلوکز نیز با اسپکتروفتومتر اندازه‌گیری شدند و جذب اندازه‌گیری شده Acuvette به حد تشخیص 0.64 میکرومولار (نمونه 7) رسید، همانطور که در شکل 10 نشان داده شده است.
رابطه بین جذب و غلظت در شکل 11 ارائه شده است. با فتومتر مبتنی بر MWC، بهبود 125 برابری در حد تشخیص در مقایسه با اسپکتروفتومتر مبتنی بر کووت حاصل شد. این بهبود به دلیل پایداری ضعیف معرف GOD-POD کمتر از سنجش جوهر قرمز است. افزایش غیرخطی در جذب در غلظت‌های پایین نیز مشاهده شد.
فتومتر مبتنی بر MWC برای تشخیص فوق‌العاده حساس نمونه‌های مایع توسعه داده شده است. مسیر نوری می‌تواند تا حد زیادی افزایش یابد و بسیار طولانی‌تر از طول فیزیکی MWC باشد، زیرا نور پراکنده شده توسط دیواره‌های فلزی صاف و موجدار می‌تواند صرف نظر از زاویه تابش، درون لوله مویین قرار گیرد. به لطف تقویت نوری غیرخطی جدید و سوئیچینگ سریع نمونه و تشخیص گلوکز، می‌توان با استفاده از معرف‌های GOD-POD معمولی به غلظت‌های کم 5.12 نانومتر دست یافت. این فتومتر جمع و جور و ارزان به طور گسترده در علوم زیستی و نظارت بر محیط زیست برای تجزیه و تحلیل ردیابی مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، فتومتر مبتنی بر MWC شامل یک MWC به طول 7 سانتی‌متر (قطر داخلی 1.7 میلی‌متر، قطر خارجی 3.18 میلی‌متر، سطح داخلی الکتروپولیش شده کلاس EP، لوله مویین از جنس استیل ضد زنگ SUS316L)، یک LED با طول موج 505 نانومتر (Thorlabs M505F1) و لنزها (گسترش پرتو حدود 6.6 درجه)، آشکارساز نوری با بهره متغیر (Thorlabs PDB450C) و دو کانکتور T برای ارتباط نوری و ورودی/خروجی مایع است. کانکتور T با اتصال یک صفحه کوارتز شفاف به یک لوله PMMA ساخته شده است که لوله‌های MWC و Peek (با قطر داخلی 0.72 میلی‌متر، قطر خارجی 1.6 میلی‌متر، شرکت Vici Valco) به طور محکم در آن قرار گرفته و چسبانده شده‌اند. یک شیر سه‌راهه متصل به لوله ورودی Pike برای تغییر نمونه ورودی استفاده می‌شود. آشکارساز نوری می‌تواند توان نوری دریافتی P را به یک سیگنال ولتاژ تقویت‌شده N×V تبدیل کند (که در آن V/P = 1.0 V/W در طول موج 1550 نانومتر، بهره N را می‌توان به صورت دستی در محدوده 103-107 تنظیم کرد). برای اختصار، از V به جای N×V به عنوان سیگنال خروجی استفاده می‌شود.
در مقایسه، از یک اسپکتروفتومتر تجاری (Agilent Technologies Cary 300 series with R928 High Efficiency Photomultiplier) با یک سلول کووت 1.0 سانتی‌متری نیز برای اندازه‌گیری جذب نمونه‌های مایع استفاده شد.
سطح داخلی برش MWC با استفاده از یک دستگاه پروفیل‌سنج سطح نوری (ZYGO New View 5022) با وضوح عمودی و جانبی به ترتیب 0.1 نانومتر و 0.11 میکرومتر بررسی شد.
تمام مواد شیمیایی (با درجه خلوص تحلیلی، بدون خالص‌سازی بیشتر) از شرکت بیوتکنولوژی سیچوان چوانگکه خریداری شدند. کیت‌های تست گلوکز شامل گلوکز اکسیداز (GOD)، پراکسیداز (POD)، 4-آمینوآنتی‌پیرین و فنول و غیره هستند. محلول کروموژنیک با روش معمول GOD-POD 37 تهیه شد.
همانطور که در جدول 2 نشان داده شده است، طیف وسیعی از محلول‌های گلوکز در غلظت‌های مختلف با استفاده از DI H2O به عنوان رقیق‌کننده با استفاده از روش رقت سریالی تهیه شدند (برای جزئیات بیشتر به مطالب تکمیلی مراجعه کنید). نمونه‌های رنگ‌آمیزی شده یا خالی را با مخلوط کردن محلول گلوکز یا آب دیونیزه با محلول کروموژنیک به نسبت حجمی ثابت 3:1، به ترتیب تهیه کنید. همه نمونه‌ها قبل از اندازه‌گیری به مدت 10 دقیقه در دمای 37 درجه سانتیگراد و دور از نور نگهداری شدند. در روش GOD-POD، نمونه‌های رنگ‌آمیزی شده با حداکثر جذب در 505 نانومتر قرمز می‌شوند و جذب تقریباً متناسب با غلظت گلوکز است.
همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است، مجموعه‌ای از محلول‌های جوهر قرمز (شرکت جوهر شترمرغ، تیانجین، چین) با روش رقیق‌سازی سریالی با استفاده از DI H2O به عنوان حلال تهیه شدند.
نحوه استناد به این مقاله: بای، ام. و همکاران. فتومتر فشرده مبتنی بر مویرگ‌های موجبر فلزی: برای تعیین غلظت‌های نانومولار گلوکز. the science. 5, 10476. doi: 10.1038/srep10476 (2015).
درس، پی. و فرانک، اچ. افزایش دقت آنالیز مایع و کنترل مقدار pH با استفاده از موجبر هسته مایع. درس، پی. و فرانک، اچ. افزایش دقت آنالیز مایع و کنترل مقدار pH با استفاده از موجبر هسته مایع.درس، پ. و فرانکه، ه. بهبود دقت آنالیز مایع و کنترل pH با موجبر هسته مایع. لباس، P. & Franke، H. 使用液芯波导提高液体分析和pH 值控制的准确性。 لباس، P. & Franke، H. 使用液芯波导提高液体分析和pHدرس، پ. و فرانکه، ه. بهبود دقت آنالیز مایع و کنترل pH با استفاده از موجبرهای هسته مایع.به علم بروید. متر. 68، 2167–2171 (1997).
لی، کیو پی، ژانگ، جی. -زی.، میلرو، اف جی و هانسل، دی ای. تعیین رنگ‌سنجی پیوسته آمونیوم کمیاب در آب دریا با یک سلول مویین موجبر مایع با مسیر طولانی. لی، کیو پی، ژانگ، جی.-زی.، میلرو، اف.جی و هانسل، دی.ای. تعیین رنگ‌سنجی پیوسته آمونیوم کمیاب در آب دریا با یک سلول مویین موجبر مایع با مسیر طولانی.لی، کی پی، ژانگ، جی.-زی.، میلرو، اف جی و هانسل، دی ای. تعیین رنگ‌سنجی پیوسته مقادیر ناچیز آمونیوم در آب دریا با استفاده از یک سلول مویین با موجبر مایع. 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.لی، کی پی، ژانگ، جی.-زی، میلرو، اف جی و هانسل، دی ای. تعیین رنگ‌سنجی پیوسته مقادیر ناچیز آمونیوم در آب دریا با استفاده از مویرگ‌های موجبر مایع دوربرد.شیمی در ماه مارس. 96، 73-85 (2005).
پاسکوا، RNMJ، توت، IV و رنجل، AOSS مروری بر کاربردهای اخیر سلول مویین موجبر مایع در تکنیک‌های آنالیز مبتنی بر جریان برای افزایش حساسیت روش‌های تشخیص طیف‌سنجی. پاسکوا، RNMJ، توت، IV و رنجل، AOSS مروری بر کاربردهای اخیر سلول مویین موجبر مایع در تکنیک‌های آنالیز مبتنی بر جریان برای افزایش حساسیت روش‌های تشخیص طیف‌سنجی.پاسکوا، RNMJ، تاث، IV و رنجل، AOSS مروری بر کاربردهای اخیر سلول مویین موجبر مایع در تکنیک‌های تحلیل جریان برای بهبود حساسیت روش‌های تشخیص طیف‌سنجی. 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 و rangel، aoss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 灵敏度 灵敏度 灵敏度پاسکوا، RNMJ، تاث، IV و رنجل، AOSS مروری بر کاربردهای اخیر سلول‌های مویین موجبر مایع در روش‌های تحلیلی مبتنی بر جریان برای افزایش حساسیت روش‌های تشخیص طیف‌سنجی.مقعد. چیم. قانون 739، 1-13 (2012).
ون، تی.، گائو، جی.، ژانگ، جی.، بیان، بی. و شن، جی. بررسی ضخامت لایه‌های نازک نقره، نقره‌ی یدید (AgI) در لوله‌ی مویین برای موجبرهای توخالی. ون، تی.، گائو، جی.، ژانگ، جی.، بیان، بی. و شن، جی. بررسی ضخامت لایه‌های نازک نقره، نقره‌ی یدید (AgI) در لوله‌ی مویین برای موجبرهای توخالی.ون تی.، گائو جی.، ژانگ جی.، بیان بی. و شن جی. بررسی ضخامت لایه‌های نازک Ag، AgI در لوله‌های مویین برای موجبرهای توخالی. ون، تی.، گائو، جی.، ژانگ، جی.، بیان، بی و شن، جی. 中空波导毛细管中Ag、AgI 薄膜厚度的研究。 ون، تی.، گائو، جی.، ژانگ، جی.، بیان، بی. و شن، جی. تحقیق روی ضخامت لایه نازک نقره و نقره‌ی یددار در کانال هوا.ون تی.، گائو جی.، ژانگ جی.، بیان بی. و شن جی. بررسی ضخامت لایه نازک Ag، AgI در مویرگ‌های موجبر توخالی.فیزیک مادون قرمز. فناوری 42، 501-508 (2001).
گیمبرت، ال.جی، هایگارث، پی.ام. و ورسفولد، پی.جی. تعیین غلظت‌های نانومولار فسفات در آب‌های طبیعی با استفاده از تزریق جریان با یک سلول مویین موجبر مایع با طول مسیر طولانی و تشخیص اسپکتروفتومتری حالت جامد. گیمبرت، ال.جی، هایگارث، پی.ام. و ورسفولد، پی.جی. تعیین غلظت‌های نانومولار فسفات در آب‌های طبیعی با استفاده از تزریق جریان با یک سلول مویین موجبر مایع با طول مسیر طولانی و تشخیص اسپکتروفتومتری حالت جامد.گیمبرت، ال.جی، هایگارت، پی.ام و ورسفولد، پی.جی. تعیین غلظت نانومولار فسفات در آب‌های طبیعی با استفاده از تزریق جریان با یک سلول مویین موجبر مایع و تشخیص اسپکتروفتومتری حالت جامد. 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。 گیمبرت، ال.جی، هایگارت، پی.ام. و ورسفولد، پی.جی. تعیین غلظت فسفات در آب طبیعی با استفاده از سرنگ مایع و لوله مویین موجبر مایع دوربرد.گیمبرت، ال.جی، هایگارث، پی.ام و ورسفولد، پی.جی. تعیین نانومولار فسفات در آب طبیعی با استفاده از جریان تزریقی و موجبر مویین با مسیر نوری طولانی و تشخیص اسپکتروفتومتری حالت جامد.Taranta 71, 1624–1628 (2007).
بلز، م.، درس، پ.، سوخیتسکی، آ. و لیو، س. خطی بودن و طول مسیر نوری مؤثر سلول‌های مویین موجبر مایع. بلز، م.، درس، پ.، سوخیتسکی، آ. و لیو، س. خطی بودن و طول مسیر نوری مؤثر سلول‌های مویین موجبر مایع.بلز م.، درس پ.، سوهیتسکی آ. و لیو س. خطی بودن و طول مسیر نوری مؤثر در موجبرهای مایع در سلول‌های مویرگی. بلز، ام، لباس، پی، سوخیتسکی، آ و لیو، اس. 液体波导毛细管细胞的线性和有效光程长度。 بلز، م.، درس، پ.، سوخیتسکی، آ. و لیو، س. خطی بودن و طول مؤثر آب مایع.بلز م.، درس پ.، سوهیتسکی آ. و لیو س. طول مسیر نوری خطی و مؤثر در موج مایع سلول مویرگی.SPIE 3856، 271–281 (1999).
دالاس، تی. و داسگوپتا، پی. کی. نور در انتهای تونل: کاربردهای تحلیلی اخیر موجبرهای هسته مایع. دالاس، تی. و داسگوپتا، پی. کی. نور در انتهای تونل: کاربردهای تحلیلی اخیر موجبرهای هسته مایع.دالاس، تی. و داسگوپتا، پی. کی. نور در انتهای تونل: کاربردهای تحلیلی اخیر موجبرهای هسته مایع. دالاس، تی و داسگوپتا، پی‌کی نور در انتهای تونل：液芯波导的最新分析应用. دالاس، تی و داسگوپتا، پی‌کی نور در انتهای تونل：液芯波导的最新分析应用.دالاس، تی. و داسگوپتا، پی. کی. نور در انتهای تونل: جدیدترین کاربرد تحلیلی موجبرهای هسته مایع.TrAC، تحلیل روند. شیمی. 23، 385-392 (2004).
الیس، پی‌اس، جنتل، بی اس، گریس، ام‌آر و مک‌کلوی، آی‌دی. یک سلول تشخیص فوتومتریک بازتاب داخلی کلی همه‌کاره برای تحلیل جریان. الیس، پی‌اس، جنتل، بی اس، گریس، ام‌آر و مک‌کلوی، آی‌دی. یک سلول تشخیص فوتومتریک بازتاب داخلی کلی همه‌کاره برای تحلیل جریان.الیس، پی.اس.، جنتل، بی.اس.، گریس، ام.آر. و مک‌کلوی، آی.دی. سلول بازتاب داخلی کلی فتومتریک یونیورسال برای تحلیل جریان. 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。 الیس، پی.اس.، جنتل، بی.اس.، گریس، ام.آر. و مک‌کلوی، آیداهوالیس، پی.اس.، جنتل، بی.اس.، گریس، ام.آر. و مک‌کلوی، آی.دی. سلول فتومتری یونیورسال TIR برای تحلیل جریان.تارانتا ۷۹، ۸۳۰–۸۳۵ (۲۰۰۹).
الیس، پی.اس.، لیدی-مینی، ای.جی.، وورسفولد، پی.جی. و مک‌کلوی، آی.دی. سلول جریان فتومتریک چندبازتابی برای استفاده در تحلیل تزریق جریان آب‌های مصبی. الیس، پی.اس.، لیدی-مینی، ای.جی.، وورسفولد، پی.جی. و مک‌کلوی، آی.دی. سلول جریان فتومتریک چندبازتابی برای استفاده در تحلیل تزریق جریان آب‌های مصبی.الیس، پی‌اس، لیدی-مینی، ای‌جی، وورسفولد، پی‌جی و مک‌کلوی، آی‌دی. یک سلول جریان فتومتریک چندبازتابی برای استفاده در تحلیل جریان آب‌های مصبی. 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 الیس، پی.اس.، لیدی-مینی، ای.جی.، وورسفولد، پی.جی. و مک‌کلوی، آیداهو.الیس، پی‌اس، لیدی-مینی، ای‌جی، وورسفولد، پی‌جی و مک‌کلوی، آی‌دی. یک سلول جریان فتومتریک چندبازتابی برای تحلیل تزریق جریان در آب‌های مصبی.مقعد چیم. Acta 499, 81-89 (2003).
پن، جی. -زی.، یائو، بی. و فانگ، کیو. نورسنج دستی مبتنی بر تشخیص جذب موجبر هسته مایع برای نمونه‌های در مقیاس نانولیتر. پن، جی.-زی.، یائو، بی. و فانگ، کیو. نورسنج دستی مبتنی بر تشخیص جذب موجبر هسته مایع برای نمونه‌های در مقیاس نانولیتر.پن، جی.-زی.، یائو، بی. و فانگ، کی. یک نورسنج دستی مبتنی بر تشخیص جذب طول موج هسته مایع برای نمونه‌های در مقیاس نانولیتر. پان، جی. -زی، یائو، بی و فانگ، کیو. 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. بر اساس 液芯波波水水水油法的纳法手手手持光度计。پان، جی.-زی.، یائو، بی. و فانگ، کی. یک فتومتر دستی با نمونه نانومقیاس بر اساس تشخیص جذب در موج هسته مایع.مقعد شیمیایی. 82، 3394–3398 (2010).
ژانگ، جی.-زی. افزایش حساسیت آنالیز جریان تزریق با استفاده از یک سلول جریان مویرگی با مسیر نوری طولانی برای تشخیص اسپکتروفتومتری. anus. the science. 22, 57–60 (2006).
دی‌سا، ای‌جی و استوارد، آر‌جی کاربرد موجبر مویینگی مایع در طیف‌سنجی جذبی (پاسخ به نظر بایرن و کالتنباخر). دی‌سا، ای‌جی و استوارد، آر‌جی کاربرد موجبر مویینگی مایع در طیف‌سنجی جذبی (پاسخ به نظر بایرن و کالتنباخر).دی‌سا، ای‌جی و استوارد، آر‌جی، کاربردهای موجبرهای مویین مایع در طیف‌سنجی جذبی (پاسخ به نظرات بایرن و کالتنباخر). 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 کاربرد مایع 毛绿波波对在طیف جذب（回复Byrne和Kaltenbacher的评论）.دی‌سا، ای‌جی و استوارد، آر‌جی موجبرهای مویین مایع برای طیف‌سنجی جذبی (در پاسخ به نظرات بایرن و کالتنباخر).لیمونول. اقیانوس‌شناس. 46، 742–745 (2001).
خیجوانیا، اس کی و گوپتا، بی دی. حسگر جذب میدان ناپایدار فیبر نوری: تأثیر پارامترهای فیبر و هندسه کاوشگر. خیجوانیا، اس کی و گوپتا، بی دی. حسگر جذب میدان ناپایدار فیبر نوری: تأثیر پارامترهای فیبر و هندسه کاوشگر.هیجوانیا، اس. کی. و گوپتا، بی. دی. حسگر جذب میدان ناپایدار فیبر نوری: تأثیر پارامترهای فیبر و هندسه پروب. 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。 خجوانیا، اس‌کی و گوپتا، بی‌دیهیجوانیا، اس. کی. و گوپتا، بی. دی. حسگرهای فیبر نوری جذب میدان ناپایدار: تأثیر پارامترهای فیبر و هندسه پروب.اپتیک و الکترونیک کوانتومی 31، 625–636 (1999).
بیدرزیکی، س.، بوریک، ام. پی.، فالک، ج. و وودراف، اس. دی. خروجی زاویه‌ای حسگرهای رامان موجبری توخالی با روکش فلزی. بیدرزیکی، س.، بوریک، ام. پی.، فالک، ج. و وودراف، اس. دی. خروجی زاویه‌ای حسگرهای رامان موجبری توخالی با روکش فلزی.بدجیتسکی، س.، بوریچ، م.پ.، فالک، ج. و وودراف، س.د. خروجی زاویه‌ای حسگرهای رامان موجبر توخالی با پوشش فلزی. 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.بدجیتسکی، س.، بوریچ، م.پ.، فالک، ج. و وودراف، س.د. خروجی زاویه‌ای یک حسگر رامان با موجبر فلزی لخت.درخواست انتخاب ۵۱، ۲۰۲۳-۲۰۲۵ (۲۰۱۲).
هرینگتون، جی.ای. مروری بر موجبرهای توخالی برای انتقال IR. ادغام فیبر. برای انتخاب. 19، 211–227 (2000).