Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com. Vafraútgáfan sem þú notar hefur takmarkaðan CSS-stuðning. Til að fá sem bestu upplifun mælum við með að þú notir uppfærðan vafra (eða slökkvir á samhæfingarstillingu í Internet Explorer). Á meðan, til að tryggja áframhaldandi stuðning, munum við birta síðuna án stíla og JavaScript.
Snefilgreining á vökvasýnum hefur fjölbreytt notkunarsvið í lífvísindum og umhverfisvöktun. Í þessari vinnu höfum við þróað samþjappaðan og ódýran ljósmæli sem byggir á málmbylgjuleiðaraháræðum (MCC) til að ákvarða frásog með mikilli nákvæmni. Hægt er að auka ljósleiðina verulega og vera mun lengri en lengd MWC, þar sem ljós sem dreifist af bylgjuleiðarhliðum úr sléttum málmi getur verið inni í háræðinni óháð innfallshorni. Hægt er að ná styrk allt niður í 5,12 nM með því að nota algeng litmyndandi hvarfefni vegna nýrrar ólínulegrar ljósfræðilegrar mögnunar og hraðrar sýnaskipta og glúkósagreiningar.
Ljósmælingar eru mikið notaðar til að greina snefilmagn af vökvasýnum vegna mikils magns af litmyndandi hvarfefnum og hálfleiðurum ljósleiðara1,2,3,4,5. Í samanburði við hefðbundna kúvettu-byggða gleypnimælingu, endurkasta háræðar vökvabylgjuleiðara (LWC) (TIR) ​​ljósi mælikvarða með því að halda ljósi mælikvarðans inni í háræðinni1,2,3,4,5. Hins vegar, án frekari úrbóta, er ljósleiðin aðeins nálægt efnislegri lengd LWC3,6, og aukning á lengd LWC umfram 1,0 m mun þjást af mikilli ljósdeyfingu og mikilli hættu á loftbólum o.s.frv.3, 7. Hvað varðar fyrirhugaða fjölendurspeglunarfrumu til að bæta ljósleiðina, batna greiningarmörkin aðeins um þáttinn 2,5-8,9.
Tvær megingerðir af lágum ljósleiðara (LWC) eru nú til, þ.e. Teflon AF háræðar (með ljósbrotsstuðul aðeins ~1,3, sem er lægri en vatns) og kísilháræðar húðaðar með Teflon AF eða málmfilmu1,3,4. Til að ná TIR á snertifleti milli rafefna þarf efni með lágan ljósbrotsstuðul og hátt ljósfall3,6,10. Hvað varðar Teflon AF háræðar er Teflon AF andar vel vegna gegndræprar uppbyggingar sinnar3,11 og getur tekið í sig lítið magn af efnum í vatnssýnum. Fyrir kvarsháræðar sem eru húðaðar að utan með Teflon AF eða málmi er ljósbrotsstuðull kvars (1,45) hærri en flestra fljótandi sýna (t.d. 1,33 fyrir vatn)3,6,12,13. Fyrir háræðar sem eru húðaðar með málmfilmu að innan hafa flutningseiginleikar verið rannsakaðir14,15,16,17,18, en húðunarferlið er flókið, yfirborð málmfilmunnar hefur hrjúfa og gegndræpa uppbyggingu4,19.
Auk þess hafa hefðbundnar lág-loftþrýstihylki (AF Teflon-húðaðar háræðar og AF Teflon-húðaðar kísilháræðar, World Precision Instruments, Inc.) nokkra aðra ókosti, svo sem: galla. Stórt dauðarými TIR3,10, (2) T-tengisins (til að tengja háræðar, trefjar og inntaks-/úttaksrör) getur lokað loftbólum10.
Á sama tíma er ákvörðun glúkósagilda mjög mikilvæg fyrir greiningu sykursýki, skorpulifur og geðsjúkdóma20. og margar greiningaraðferðir eins og ljósfræðilegar mælingar (þar á meðal litrófsmælingar21, 22, 23, 24, 25 og litrófsmælingar á pappír26, 27, 28), galvanómetría29, 30, 31, flúrljómunarmælingar32, 33, 34, 35, ljósfræðilegar pólunarmælingar36, yfirborðsplasmónómsjá37, Fabry-Perot holrými38, rafefnafræði39 og háræðarafdrætti40,41 og svo framvegis. Hins vegar krefjast flestar þessara aðferða dýrs búnaðar og greining glúkósa við nokkra nanómólstyrkleika er enn áskorun (til dæmis fyrir ljósfræðilegar mælingar21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, lægsta styrk glúkósa). Takmörkunin var aðeins 30 nM þegar prússneskar bláar nanóagnir voru notaðar sem peroxidasahermir). Nanómólar glúkósagreiningar eru oft nauðsynlegar fyrir frumurannsóknir á sameindastigi, svo sem hömlun á vexti krabbameins í blöðruhálskirtli hjá mönnum42 og CO2-bindingarhegðun Prochlorococcus í hafinu.
Í þessari grein var þróaður samningur og ódýr ljósmælir byggður á málmbylgjuleiðaraháræðum (MWC), SUS316L ryðfríu stáliháræðum með rafpóleruðu innra yfirborði, til að ákvarða afar næma frásog. Þar sem ljós getur fest sig inni í málmháræðum óháð innfallshorni, er hægt að auka ljósleiðina verulega með ljósdreifingu á bylgjupappa og sléttum málmyfirborðum, og er hún mun lengri en efnisleg lengd MWC. Að auki var einfalt T-tengi hannað fyrir ljóstenginguna og vökvainntak/úttak til að lágmarka dauðarúmmál og forðast loftbólur. Fyrir 7 cm MWC ljósmælinn eru greiningarmörkin um 3000 sinnum bætt samanborið við hefðbundna litrófsmæli með 1 cm kúvettu vegna nýrrar úrbóta á ólínulegri ljósleið og hraðrar sýnaskipta, og einnig er hægt að ná glúkósagreiningarþéttni upp á aðeins 5,12 nM með því að nota algeng litrófsefni.
Eins og sést á mynd 1 samanstendur ljósmælirinn, sem byggir á MWC, af 7 cm löngum MWC með rafpússuðu innra yfirborði af EP-gæðum, 505 nm LED ljósi með linsu, stillanlegum ljósnema með styrk og tveimur fyrir ljósleiðaratengingu og vökvainntak. Útgangur. Þriggja vega loki tengdur við Pike inntaksrörið er notaður til að skipta um sýnið sem kemur inn. Peek rörið passar þétt að kvarsplötunni og MWC, þannig að dauðarúmmálið í T-tengingunni er haldið í lágmarki og kemur í veg fyrir að loftbólur festist. Að auki er hægt að koma geislanum auðveldlega og skilvirkt inn í MWC í gegnum T-stykkið á kvarsplötunni.
Geislinn og vökvasýnið eru sett inn í MCC í gegnum T-stykki og ljósnemi tekur við geislanum sem fer í gegnum MCC. Innkomandi lausnir af lituðum eða auðum sýnum voru til skiptis settar inn í ICC í gegnum þriggja vega loka. Samkvæmt lögmáli Beer er hægt að reikna út ljósþéttleika litaðs sýnis út frá jöfnunni. 1.10
Þar sem Vcolor og Vblank eru útgangsmerki ljósnemans þegar lit- og auðsýni eru sett inn í MCC, talið í sömu röð, og Vdark er bakgrunnsmerki ljósnemans þegar LED-ljósið er slökkt. Breytinguna á útgangsmerkinu ΔV = Vcolor–Vblank er hægt að mæla með því að skipta sýnum. Samkvæmt jöfnunni. Eins og sýnt er á mynd 1, ef ΔV er mun minna en Vblank–Vdark, þegar notað er sýnatökuskiptingarkerfi, geta litlar breytingar á Vblank (t.d. rek) haft lítil áhrif á AMWC gildið.
Til að bera saman afköst MWC-byggðs litrófsmælis við kúvettubyggðan litrófsmæli var rauð bleklausn notuð sem litasýni vegna framúrskarandi litstöðugleika hennar og góðrar línuleika hvað varðar styrk og gleypni, DI H2O sem auðsýni. Eins og sést í töflu 1 var röð af rauðum bleklausnum útbúin með raðþynningaraðferð með því að nota DI H2O sem leysi. Hlutfallslegur styrkur sýnis 1 (S1), óþynntrar upprunalegrar rauðrar málningar, var ákvarðaður sem 1,0. Á mynd 2 eru sýndar sjónrænar ljósmyndir af 11 rauðum bleksýnum (S4 til S14) með hlutfallslegum styrk (talinn upp í töflu 1) á bilinu 8,0 × 10–3 (vinstri) til 8,2 × 10–10 (hægri).
Niðurstöður mælinga fyrir sýni 6 eru sýndar á mynd 3(a). Skiptipunktarnir á milli litaðra og auðra sýna eru merktir á myndinni með tvöföldum örvum „↔“. Sjá má að útgangsspennan eykst hratt þegar skipt er úr lituðum sýnum yfir í auð sýni og öfugt. Vlitur, Vblank og samsvarandi ΔV fást eins og sýnt er á myndinni.
(a) Mælingarniðurstöður fyrir sýni 6, (b) sýni 9, (c) sýni 13 og (d) sýni 14 með því að nota MWC-byggðan ljósmæli.
Niðurstöður mælinga fyrir sýnin 9, 13 og 14 eru sýndar á myndum 3(b)-(d), talið í sömu röð. Eins og sést á mynd 3(d) er mælt ΔV aðeins 5 nV, sem er næstum þrefalt meira en suðgildið (2 nV). Lítið ΔV er erfitt að greina frá suði. Þannig náðu greiningarmörkin hlutfallslegum styrk 8,2 × 10-10 (sýni 14). Með hjálp jafna. 1. AMWC gleypni er hægt að reikna út frá mældum Vcolor, Vblank og Vdark gildum. Fyrir ljósnema með 104 hagnað er Vdark -0,68 μV. Niðurstöður mælinga fyrir öll sýnin eru teknar saman í töflu 1 og má finna í viðbótarefni. Eins og sést í töflu 1 er gleypni sem finnst við háan styrk mettuð, þannig að ekki er hægt að mæla gleypni yfir 3,7 með MWC-byggðum litrófsmælum.
Til samanburðar var rauður bleksýni einnig mælt með litrófsmæli og mæld Acuvette gleypni er sýnd á mynd 4. Acuvette gildin við 505 nm (eins og sýnt er í töflu 1) voru fengin með því að vísa til ferlanna fyrir sýnana 10, 11 eða 12 (eins og sýnt er í innskotsmyndinni). (Sjá mynd 4) sem grunnlínu. Eins og sýnt er náði greiningarmörkin hlutfallslegum styrk 2,56 x 10⁻⁶ (sýni 9) vegna þess að gleypnisferlarnir fyrir sýnana 10, 11 og 12 voru óaðgreinanlegir frá hvor annarri. Þannig, þegar MWC-byggður ljósmælir var notaður, batnaði greiningarmörkin um þáttinn 3125 samanborið við kúvettu-byggðan litrófsmæli.
Háð frásog-þéttni er sýnd á mynd 5. Fyrir kúvettumælingar er frásogið í réttu hlutfalli við blekþéttni við 1 cm leiðarlengd. En fyrir MWC-byggðar mælingar sást ólínuleg aukning á frásog við lágan styrk. Samkvæmt lögmáli Beer er frásogið í réttu hlutfalli við ljósleiðarlengdina, þannig að frásogsaukningin AEF (skilgreind sem AEF = AMWC/Acuvette við sama blekþéttni) er hlutfallið milli MWC og ljósleiðarlengdar kúvettunnar. Eins og sést á mynd 5, við háan styrk, er fasti AEF um 7,0, sem er sanngjarnt þar sem lengd MWC er nákvæmlega 7 sinnum lengd 1 cm kúvettu. Hins vegar, við lágan styrk (tengdur styrkur <1,28 × 10⁻⁶), eykst AEF með minnkandi styrk og myndi ná gildinu 803 við tengdan styrk 8,2 × 10⁻⁶ með því að útreikna ferilinn fyrir kúvettumælingar. Hins vegar, við lágan styrk (tengdur styrkur <1,28 × 10⁻⁶), eykst AEF með minnkandi styrk og myndi ná gildinu 803 við tengdan styrk 8,2 × 10⁻⁶ með því að útreikna ferilinn fyrir kúvettumælingar. Однако при низких концентрациях (относительная концентрация <1,28 × 10–5) AEF увеличивается с умениценик может достигать значения 803 при относительной концентрации 8,2 × 10–10 при относительной концентрации 8,2 × 10–10 при относительной концентрации 8,2 × 10–10 fyrir экстраполяции крительной концентрации Hins vegar, við lágan styrk (hlutfallslegur styrkur <1,28 × 10–5), eykst AEF með minnkandi styrk og getur náð gildinu 803 við hlutfallslegan styrk 8,2 × 10–10 þegar það er útreiknað út frá kúvettubyggðri mælikúrfu.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，在相兦在相兦浓在相兦时将达到803 的值.然而 ， 在 低 浓度 （相关 浓度 <1,28 × 10-5） ， ， ， ， ， ， AEF 随着 的 降低 而 逸 并 并 而 ，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〰〾到。3 Однако при низких концентрациях (релевантные концентрации < 1,28 × 10-5) АЭП увеличивается, концентрации и при экстраполяции кривой измерения на основе кюветы она достигает значения относительной концентельной конценцентрации 808–1810 × 800–8010. Hins vegar, við lágan styrk (viðeigandi styrkur < 1,28 × 10-5) eykst AED með minnkandi styrk, og þegar það er útreiknað út frá kúvettubundinni mælikúrfu nær það hlutfallslegu styrkgildi upp á 8,2 × 10–10 803.Þetta leiðir til samsvarandi ljósleiðar upp á 803 cm (AEF × 1 cm), sem er mun lengra en efnisleg lengd MWC, og jafnvel lengra en lengsta fáanlega LWC (500 cm frá World Precision Instruments, Inc.). Doko Engineering LLC er 200 cm löng. Þessi ólínulega aukning á frásogi í LWC hefur ekki verið tilkynnt áður.
Á mynd 6(a)-(c) eru sýndar ljósmynd, smásjármynd og ljósfræðileg mynd af innra yfirborði MWC-hlutans, talið í sömu röð. Eins og sést á mynd 6(a) er innra yfirborðið slétt og glansandi, getur endurkastað sýnilegu ljósi og endurspeglar mjög vel. Eins og sést á mynd 6(b) birtast litlar blaðsíður og óreglur á slétta yfirborðinu vegna aflögunarhæfni og kristallaðs eðlis málmsins. Í ljósi lítils svæðis (<5 μm × 5 μm) er grófleiki flestra yfirborða minni en 1,2 nm (Mynd 6(c)). Miðað við lítið svæði (<5 μm × 5 μm) er grófleiki flestra yfirborða minni en 1,2 nm (Mynd 6(c)). Ввиду малой площади (<5 мкм×5 мкм) шероховатость большей части поверхности составляет менее 1,2 нм (ри)с. Vegna litla flatarmálsins (<5 µm × 5 µm) er grófleiki stærstan hluta yfirborðsins minni en 1,2 nm (Mynd 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), шероховатость большинства поверхностей составляет 6,2 m. Miðað við lítið svæði (<5 µm × 5 µm) er hrjúfleiki flestra yfirborða minni en 1,2 nm (Mynd 6(c)).
(a) Sjónræn mynd, (b) smásjármynd og (c) sjónræn mynd af innra yfirborði MWC-skurðarins.
Eins og sést á mynd 7(a) er ljósleiðarlengd (LOP) í háræðinni ákvörðuð af innfallshorninu θ (LOP = LC/sinθ, þar sem LC er efnisleg lengd háræðarinnar). Fyrir Teflon AF háræðar fylltar með DI H2O verður innfallshornið að vera stærra en gagnrýnið horn 77,8°, þannig að LOP er minna en 1,02 × LC án frekari úrbóta3.6. Með MWC er hins vegar ljósgeymsla inni í háræðinni óháð ljósbrotsstuðul eða innfallshorni, þannig að þegar innfallshornið minnkar getur ljósleiðin verið mun lengri en lengd háræðarinnar (LOP » LC). Eins og sést á mynd 7(b) getur bylgjupappa yfirborð málmsins valdið ljósdreifingu, sem getur aukið ljósleiðina til muna.
Þess vegna eru tvær ljósleiðir fyrir MWC: beint ljós án endurkasts (LOP = LC) og sagtennt ljós með mörgum endurkastum milli hliðarveggjanna (LOP » LC). Samkvæmt lögmáli Beer er hægt að tákna styrkleika beins og sikksakkljóss sem er sent í gegnum sem PS×exp(-α×LC) og PZ×exp(-α×LOP) talið í sömu röð, þar sem fastinn α er frásogstuðullinn, sem er algjörlega háður blekþéttni.
Fyrir blek með mikla styrk (t.d. samsvarandi styrkur >1,28 × 10-5) er sikksakkljósið mjög dregið úr og styrkleiki þess er mun lægri en í beinu ljósi, vegna stórs frásogsstuðuls og mun lengri ljósleiðar. Fyrir blek með mikla styrk (t.d. samsvarandi styrkur >1,28 × 10-5) er sikksakkljósið mjög dregið úr og styrkleiki þess er mun lægri en í beinu ljósi, vegna stórs frásogsstuðuls og mun lengri ljósleiðar. Для чернил с высокой концентрацией (например, относительная концентрация >1,28 × 10-5) зигзагообразный а его интенсивность намного ниже, чем у прямого света, из-за большого коэффициента поглощента поглощогогон и за оптического излучения. Fyrir blek með mikla styrk (t.d. hlutfallslegur styrkur >1,28 × 10-5) er sikksakkljósið mjög dregið úr og styrkleiki þess er mun lægri en í beinu ljósi vegna mikils frásogsstuðuls og mun lengri ljósgeislunar.braut.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 徺 徺 夿 ）直光 ， 这 是 吸收 系数 大 光学 时间 更。。。 长 长 长 长 长 长 鿕 长 长 长 鿕 长Для чернил с высокой концентрацией (fyrirmynd, релевантные концентрации >1,28×10-5) ослабляется, и его интенсивность намного ниже, чем у прямого света из-за большого коэфициента поэфициента длительного оптического времени. Fyrir blek með mikla styrkleika (t.d. viðeigandi styrk >1,28 × 10-5) er sikksakkljósið verulega dregið úr og styrkleiki þess er mun lægri en í beinu ljósi vegna mikils frásogsstuðuls og lengri ljóstíma.lítill vegur.Þannig réð beint ljós ríkjum við ákvörðun gleypni (LOP=LC) og AEF var haldið stöðugu við ~7,0. Hins vegar, þegar frásogstuðullinn minnkar með minnkandi blekþéttni (t.d. tengdur styrkur <1,28 × 10-5), eykst styrkleiki sikksakkljóss hraðar en styrkur beinnar ljósrásar og þá byrjar sikksakkljós að gegna mikilvægara hlutverki. Hins vegar, þegar frásogstuðullinn minnkar með minnkandi blekþéttni (t.d. tengdur styrkur <1,28 × 10-5), eykst styrkleiki sikksakkljóss hraðar en styrkur beinnar ljósrásar og þá byrjar sikksakkljós að gegna mikilvægara hlutverki. Напротив, когда коэффициENT поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил <1,28 × 10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем у прямого света, ина затем зигзагообразный свет. Þvert á móti, þegar frásogstuðullinn minnkar með minnkandi blekþéttni (til dæmis, hlutfallslegur styrkur <1,28 × 10-5), eykst styrkleiki sikksakkljóssins hraðar en styrkur beins ljóss og þá byrjar sikksakkljósið að spila.mikilvægara hlutverk.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<1,28×10-10 ），Z字形光的强度比直光增加得更快，然后Z字形光开始发挥作用一个相反 ， 当 吸收 系数 随着 墨水 的 降低 而 降低 时 例如 例如 ， 相兺 浓兺 浓兺 浓兺 浓兺 浓兺 浓兺 浓关 浓. 10-5） ， 字形光 的 强度 比 增加 得 更 ， 然后 z 字形光 发挥 作用 万 踦更 更 更 更 更 更 更 更 HI的角色. И наоборот, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (наприметер, соборот концентрация < 1,28×10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем прямого, чем прямого свет начинает играть более важную роль. Aftur á móti, þegar frásogstuðullinn minnkar með minnkandi blekþéttni (til dæmis, samsvarandi styrkur < 1,28 × 10-5), eykst styrkleiki sikksakkljóssins hraðar en beins ljóss og þá byrjar sikksakkljósið að gegna mikilvægara hlutverki.hlutverkspersóna.Þess vegna, vegna sagatannaða ljósleiðarleiðarinnar (LOP » LC), er hægt að auka AEF mun meira en 7,0. Nákvæmar ljósleiðnieiginleikar MWC er hægt að fá með því að nota bylgjuleiðarakenninguna.
Auk þess að bæta ljósleiðina stuðlar hröð skipti á milli sýna einnig að afar lágum greiningarmörkum. Vegna lítils rúmmáls MCC (0,16 ml) getur tíminn sem þarf til að skipta um lausnir í MCC verið innan við 20 sekúndur. Eins og sést á mynd 5 er lágmarksmælanlegt gildi AMWC (2,5 × 10–4) fjórum sinnum lægra en gildi Acuvette (1,0 × 10–3). Hröð skipti á flæðandi lausninni í háræðinni dregur úr áhrifum kerfishávaða (t.d. reks) á nákvæmni gleypnimunarins samanborið við varðveislulausnina í kúvettunni. Til dæmis, eins og sést á mynd 3(b)-(d), er auðvelt að greina ΔV frá reksmerki vegna hraðra skipti á sýni í litlu rúmmáli háræðinni.
Eins og sést í töflu 2 voru fjölbreyttar glúkósalausnir í mismunandi styrkleikum útbúnar með því að nota DI H2O sem leysi. Lituð eða auð sýni voru útbúin með því að blanda glúkósalausn eða afjónuðu vatni saman við litmyndandi lausnir af glúkósaoxídasa (GOD) og peroxídasa (POD) 37 í föstu rúmmálshlutfalli, 3:1, talið í sömu röð. Mynd 8 sýnir sjónrænar ljósmyndir af níu lituðum sýnum (S2-S10) með glúkósastyrkleika á bilinu 2,0 mM (vinstri) til 5,12 nM (hægri). Roði minnkar með lækkandi glúkósastyrk.
Niðurstöður mælinga á sýnum 4, 9 og 10 með MWC-byggðum ljósmæli eru sýndar á myndum 9(a)-(c), talið í sömu röð. Eins og sést á mynd 9(c) verður mælt ΔV minna stöðugt og eykst hægt og rólega meðan á mælingunni stendur þar sem litur GOD-POD hvarfefnisins sjálfs (jafnvel án þess að glúkósa sé bætt við) breytist hægt í ljósi. Þannig er ekki hægt að endurtaka ΔV mælingar í röð fyrir sýni með glúkósaþéttni minni en 5,12 nM (sýni 10), því þegar ΔV er nógu lítið er ekki lengur hægt að hunsa óstöðugleika GOD-POD hvarfefnisins. Þess vegna eru greiningarmörk fyrir glúkósalausn 5,12 nM, þó að samsvarandi ΔV gildi (0,52 µV) sé mun stærra en suðgildið (0,03 µV), sem bendir til þess að lítið ΔV sé samt hægt að greina. Þessi greiningarmörk er hægt að bæta enn frekar með því að nota stöðugri litmyndandi hvarfefni.
(a) Mælingarniðurstöður fyrir sýni 4, (b) sýni 9 og (c) sýni 10 með því að nota MWC-byggðan ljósmæli.
Hægt er að reikna út AMWC gleypni með því að nota mæld gildi fyrir Vcolor, Vblank og Vdark. Fyrir ljósnema með 10⁻⁶ hagnað er Vdark -0,068 μV. Mælingar fyrir öll sýnin er hægt að stilla í viðbótarefninu. Til samanburðar voru glúkósasýni einnig mæld með litrófsmæli og mæld gleypni Acuvette náði greiningarmörkum upp á 0,64 µM (sýni 7) eins og sýnt er á mynd 10.
Sambandið milli gleypni og styrks er sýnt á mynd 11. Með MWC-byggðum litrófsmæli náðist 125-föld framför í greiningarmörkum samanborið við kúvettubyggðan litrófsmæli. Þessi framför er minni en með rauðblekprófinu vegna lélegs stöðugleika GOD-POD hvarfefnisins. Ólínuleg aukning í gleypni við lágan styrk sást einnig.
Ljósmælirinn, sem byggir á MWC, hefur verið þróaður til að greina vökvasýni afar næma. Hægt er að auka ljósleiðina verulega og hana mun lengri en lengd MWC, þar sem ljós sem dreifist af bylgjupappa sléttum málmhliðarveggjum getur haldið sig innan háræðar, óháð innfallshorni. Hægt er að ná styrk allt niður í 5,12 nM með hefðbundnum GOD-POD hvarfefnum, þökk sé nýrri ólínulegri ljósfræðilegri mögnun og hraðri sýnaskiptingu og glúkósagreiningu. Þessi netti og ódýri ljósmælir verður mikið notaður í lífvísindum og umhverfisvöktun til snefilgreiningar.
Eins og sést á mynd 1 samanstendur ljósmælirinn, sem byggir á MWC, af 7 cm löngum MWC (innra þvermál 1,7 mm, ytra þvermál 3,18 mm, rafpólerað innra yfirborð af EP-flokki, kapillær úr SUS316L ryðfríu stáli), 505 nm bylgjulengdar LED (Thorlabs M505F1) og linsum (geisladreifing um 6,6 gráður), ljósnema með breytilegri styrkingu (Thorlabs PDB450C) og tveimur T-tengjum fyrir ljósleiðarasamskipti og vökva inn/út. T-tengið er búið til með því að líma gegnsæja kvarsplötu við PMMA rör þar sem MWC og Peek rör (0,72 mm innra þvermál, 1,6 mm ytra þvermál, Vici Valco Corp.) eru þétt sett í og ​​límd. Þriggja vega loki tengdur við Pike inntaksrörið er notaður til að skipta um sýnið sem kemur inn. Ljósneminn getur breytt mótteknu ljósaflinu P í magnað spennumerki N×V (þar sem V/P = 1,0 V/W við 1550 nm, hægt er að stilla styrk N handvirkt á bilinu 103-107). Til að auðvelda notkun er V notað í stað N×V sem útgangsmerki.
Til samanburðar var einnig notaður litrófsmælir frá viðskiptavinum (Agilent Technologies Cary 300 serían með R928 High Efficiency Photomultiplier) með 1,0 cm kúvettuhólfi til að mæla gleypni vökvasýna.
Innra yfirborð MWC-skurðarins var skoðað með ljósfræðilegum yfirborðsgreini (ZYGO New View 5022) með lóðréttri og láréttri upplausn upp á 0,1 nm og 0,11 µm, talið í sömu röð.
Öll efni (greiningargæði, engin frekari hreinsun) voru keypt frá Sichuan Chuangke Biotechnology Co., Ltd. Glúkósaprófunarbúnaðurinn inniheldur glúkósaoxídasa (GOD), peroxídasa (POD), 4-amínóantípýrín og fenól, o.s.frv. Litmyndandi lausnin var útbúin með hefðbundinni GOD-POD 37 aðferð.
Eins og fram kemur í töflu 2 voru fjölbreyttar glúkósalausnir í mismunandi styrk útbúnar með því að nota DI H2O sem þynningarefni með raðþynningaraðferð (sjá viðbótarefni fyrir nánari upplýsingar). Útbúið lituð eða auð sýni með því að blanda glúkósalausn eða afjónuðu vatni við litmyndandi lausn í föstu rúmmálshlutfalli 3:1, talið í sömu röð. Öll sýnin voru geymd við 37°C varin fyrir ljósi í 10 mínútur fyrir mælingu. Í GOD-POD aðferðinni verða lituð sýni rauð með hámarksgleypni við 505 nm og frásogið er næstum í réttu hlutfalli við glúkósaþéttni.
Eins og fram kemur í töflu 1 var röð af rauðum bleklausnum (Ostrich Ink Co., Ltd., Tianjin, Kína) útbúin með raðþynningaraðferð þar sem DI H2O var notað sem leysiefni.
Hvernig á að vitna í þessa grein: Bai, M. o.fl. Samþjappað ljósmælir byggður á málmbylgjuleiðaraháræðum: til að ákvarða nanómólþéttni glúkósa. vísindin. 5, 10476. doi: 10.1038/srep10476 (2015).
Dress, P. & Franke, H. Að auka nákvæmni vökvagreiningar og pH-gildisstýringar með því að nota vökvakjarnabylgjuleiðara. Dress, P. & Franke, H. Að auka nákvæmni vökvagreiningar og pH-gildisstýringar með því að nota vökvakjarnabylgjuleiðara.Dress, P. og Franke, H. Að bæta nákvæmni vökvagreiningar og pH-stýringar með bylgjuleiðara úr vökvakjarna. 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. og Franke, H. Að bæta nákvæmni vökvagreiningar og pH-stýringar með því að nota bylgjuleiðara úr vökvakjarna.Skiptu yfir í vísindi. mælikvarði. 68, 2167–2171 (1997).
Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ & Hansell, DA Stöðug litrófsmæling á snefilmagni ammóníums í sjó með langleiðar fljótandi bylgjuleiðaraháræðafrumu. Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ & Hansell, DA Stöðug litrófsmæling á snefilmagni ammóníums í sjó með langleiðar fljótandi bylgjuleiðaraháræðafrumu.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ og Hansel, DA. Stöðug litrófsmæling á snefilmagni af ammóníum í sjó með því að nota háræðafrumu með fljótandi bylgjuleiðara. 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 og Hansell, DA.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ og Hansel, DA Stöðug litrófsmæling á snefilmagni ammóníums í sjó með því að nota langdrægar fljótandi bylgjuleiðaraháræða.Efnafræði í mars. 96, 73–85 (2005).
Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Yfirlit yfir nýlegar notkunarmöguleika fljótandi bylgjuleiðaraháræða í flæðisbundnum greiningartækni til að auka næmi litrófsgreiningaraðferða. Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Yfirlit yfir nýlegar notkunarmöguleika fljótandi bylgjuleiðaraháræða í flæðisbundnum greiningartækni til að auka næmi litrófsgreiningaraðferða.Pascoa, RNMJ, Toth, IV og Rangel, AOSS. Yfirlit yfir nýlegar notkunarmöguleika fljótandi bylgjuleiðaraháræða í flæðisgreiningartækni til að bæta næmi litrófsgreiningaraðferða. 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 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 灵敏度序灵敏度 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 og Rangel, AOSS. Yfirlit yfir nýlegar notkunarsviða fljótandi bylgjuleiðaraháræða í flæðisbundnum greiningaraðferðum til að auka næmi litrófsgreiningaraðferða.endaþarmsop. Efnafræðilög 739, 1-13 (2012).
Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Rannsókn á þykkt Ag, AgI filmu í háræðarröri fyrir holbylgjuleiðara. Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Rannsókn á þykkt Ag, AgI filmu í háræðarröri fyrir holbylgjuleiðara.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. og Shen J. Rannsókn á þykkt Ag- og AgI-filma í háræðarörum fyrir holbylgjuleiðara. 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. Rannsóknir á þykkt þunnfilmu af Ag og AgI í loftstokkum.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. og Shen J. Rannsókn á þunnfilmuþykkt Ag, AgI í holum bylgjuleiðaraháræðum.Innrauð eðlisfræði. tækni 42, 501–508 (2001).
Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Ákvörðun á nanómólþéttni fosfats í náttúrulegu vatni með flæðisinnsprautun með langri vökvabylgjuleiðaraháræðum og litrófsmælingu í föstu formi. Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Ákvörðun á nanómólþéttni fosfats í náttúrulegu vatni með flæðisinnsprautun með langri vökvabylgjuleiðaraháræðum og litrófsmælingu í föstu formi.Gimbert, LJ, Haygarth, PM og Worsfold, PJ. Ákvörðun á nanómólfosfatþéttni í náttúrulegu vatni með flæðiinnspýtingu með fljótandi bylgjuleiðaraháræðum og litrófsmælingu í föstu formi. Gimbert, LJ, Haygarth, PM og 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 Ákvörðun fosfatþéttni í náttúrulegu vatni með vökvasprautu og langdrægri vökvabylgjuleiðarapípu.Gimbert, LJ, Haygarth, PM og Worsfold, PJ Ákvörðun nanómólfosfats í náttúrulegu vatni með innspýtingarflæði og háræðabylgjuleiðara með langri ljósleið og litrófsmælingu í föstu formi.Taranta 71, 1624–1628 (2007).
Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Línuleiki og virk ljósleiðarlengd háræðafrumna í fljótandi bylgjuleiðara. Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Línuleiki og virk ljósleiðarlengd háræðafrumna í fljótandi bylgjuleiðara.Belz M., Dress P., Suhitsky A. og Liu S. Línuleiki og virk ljósleiðarlengd í vökvabylgjuleiðurum í háræðafrumum. 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. & Liu, S. Línuleiki og virk lengd fljótandi vatns.Belz M., Dress P., Suhitsky A. og Liu S. Línuleg og virk ljósleiðarlengd í vökvabylgju í háræðafrumum.SPIE 3856, 271–281 (1999).
Dallas, T. & Dasgupta, PK Ljós í enda ganganna: nýlegar greiningaraðferðir bylgjuleiðara með fljótandi kjarna. Dallas, T. & Dasgupta, PK Ljós í enda ganganna: nýlegar greiningaraðferðir bylgjuleiðara með fljótandi kjarna.Dallas, T. og Dasgupta, PK Ljós í enda ganganna: nýlegar greiningaraðferðir bylgjuleiðara með fljótandi kjarna. Dallas, T. & Dasgupta, PK Ljós við enda ganganna：液芯波导的最新分析应用。 Dallas, T. & Dasgupta, PK Ljós við enda ganganna：液芯波导的最新分析应用。Dallas, T. og Dasgupta, PK Ljós í enda ganganna: nýjasta greiningarforritið fyrir bylgjuleiðara með fljótandi kjarna.TrAC, þróunargreining. Efnafræði. 23, 385–392 (2004).
Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID Fjölhæf ljósfræðileg greiningarfruma með heildar innri endurspeglun fyrir flæðisgreiningu. Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID Fjölhæf ljósfræðileg greiningarfruma með heildar innri endurspeglun fyrir flæðisgreiningu.Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR og McKelvey, ID Alhliða ljósfræðileg heildar innri endurskinsfrumur fyrir flæðisgreiningu. 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 og McKelvie, IdahoEllis, PS, Gentle, BS, Grace, MR og McKelvey, ID Universal TIR ljósfræðileg frumu fyrir flæðisgreiningu.Taranta 79, 830–835 (2009).
Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Fjölspeglunarljósfræðileg flæðisfruma til notkunar við greiningu á flæðisinnsprautun í árósum. Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Fjölspeglunarljósfræðileg flæðisfruma til notkunar við greiningu á flæðisinnsprautun í árósum.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ og McKelvey, ID. Fjölendurskinsljósfræðileg flæðisfruma til notkunar við flæðisgreiningu árósa. 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。析 Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ og McKelvie, ID.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ og McKelvey, ID. Ljósfræðileg flæðisfruma með fjölendurskini fyrir greiningu á flæðisinnsprautun í árósavatni.endaþarmsop Chim. Acta 499, 81-89 (2003).
Pan, J. -Z., Yao, B. & Fang, Q. Handljósmælir byggður á frásogsgreiningu bylgjuleiðara í vökvakjarna fyrir sýni á nanólítra-skala. Pan, J.-Z., Yao, B. & Fang, Q. Handljósmælir byggður á frásogsgreiningu bylgjuleiðara í vökvakjarna fyrir sýni á nanólítra-skala.Pan, J.-Z., Yao, B. og Fang, K. Handljósmælir byggður á bylgjulengdargleypnigreiningu í vökvakjarna fyrir sýni á nanólítrastærð. 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. Byggt á 液芯波波水水水油法的纳法手手手持光度计。Pan, J.-Z., Yao, B. og Fang, K. Handljósmælir með nanóskalasýni byggður á greiningu á frásogi í fljótandi kjarnabylgju.Anus Chemical. 82, 3394–3398 (2010).
Zhang, J.-Z. Auka næmi greiningar á innspýtingarflæði með því að nota háræðaflæðisfrumu með langri ljósleið fyrir litrófsmælingu. anus. the science. 22, 57–60 (2006).
D'Sa, EJ & Steward, RG Notkun fljótandi háræðabylgjuleiðara í gleypnispektroskopi (Svar við athugasemd Byrne og Kaltenbacher). D'Sa, EJ & Steward, RG Notkun fljótandi háræðabylgjuleiðara í gleypnispektroskopi (Svar við athugasemd Byrne og Kaltenbacher).D'Sa, EJ og Steward, RG Notkun fljótandi háræðabylgjuleiðara í frásogsspektroskopíu (Svar við athugasemdum Byrne og Kaltenbacher). 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 Notkun á vökva 毛绿波波对在gleypisróf（回复Byrne和Kaltenbacher的评论）.D'Sa, EJ og Steward, RG Fljótandi háræðabylgjuleiðarar fyrir frásogsspektroskopíu (svar við athugasemdum Byrne og Kaltenbacher).límonól. Haffræðingur. 46, 742–745 (2001).
Khijwania, SK & Gupta, BD Ljósleiðaraskynjari fyrir hverfult sviðsgleypni: Áhrif ljósleiðarabreyta og rúmfræði rannsakandans. Khijwania, SK & Gupta, BD Ljósleiðaraskynjari fyrir hverfult sviðsgleypni: Áhrif ljósleiðarabreyta og rúmfræði rannsakandans.Hijvania, SK og Gupta, BD ljósleiðaraskynjari fyrir fljótandi sviðsgleypni: Áhrif ljósleiðarabreyta og rúmfræði rannsakanda. 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 og Gupta, BDHijvania, SK og Gupta, BD. Ljósleiðaraskynjarar með frásogssviði: áhrif ljósleiðarabreyta og rúmfræði rannsakanda.Ljósfræði og skammtafræðileg rafeindatækni 31, 625–636 (1999).
Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD Hyrndarúttak holra, málmfóðraðra bylgjuleiðara Raman-skynjara. Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD Hyrndarúttak holra, málmfóðraðra bylgjuleiðara Raman-skynjara.Bedjitsky, S., Burich, MP, Falk, J. og Woodruff, SD. Hyrndarúttaksmælar úr holbylgjuleiðara Raman skynjurum með málmfóðri. 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. og Woodruff, SD. Hyrndarúttak Raman skynjara með bylgjuleiðara úr berum málmi.Umsókn um að velja 51, 2023-2025 (2012).
Harrington, JA Yfirlit yfir holbylgjuleiðara fyrir innrauðan flutning. ljósleiðarasamþætting. að velja. 19, 211–227 (2000).