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A análise de traços de amostras líquidas possui uma ampla gama de aplicações nas ciências biológicas e no monitoramento ambiental. Neste trabalho, desenvolvemos um fotômetro compacto e de baixo custo baseado em capilares de guia de ondas metálicos (MCCs) para determinação ultrassensível da absorção. O caminho óptico pode ser bastante ampliado, chegando a ser muito maior do que o comprimento físico do MWC, pois a luz espalhada pelas paredes laterais metálicas lisas e corrugadas pode ser contida dentro do capilar, independentemente do ângulo de incidência. Concentrações tão baixas quanto 5,12 nM podem ser alcançadas usando reagentes cromogênicos comuns devido à nova amplificação óptica não linear e à rápida troca de amostras e detecção de glicose.
A fotometria é amplamente utilizada para análise de traços de amostras líquidas devido à abundância de reagentes cromogênicos e dispositivos optoeletrônicos semicondutores disponíveis1,2,3,4,5. Em comparação com a determinação de absorbância tradicional baseada em cubeta, os capilares de guia de onda líquido (LWC) refletem (TIR) ​​mantendo a luz da sonda dentro do capilar1,2,3,4,5. No entanto, sem melhorias adicionais, o caminho óptico está apenas próximo do comprimento físico do LWC3,6, e aumentar o comprimento do LWC além de 1,0 m sofrerá com forte atenuação da luz e alto risco de bolhas, etc.3,7. Com relação à célula multirreflexiva proposta para melhorias no caminho óptico, o limite de detecção é apenas melhorado por um fator de 2,5-8,9.
Atualmente, existem dois tipos principais de LWC: capilares de Teflon AF (com índice de refração de apenas ~1,3, inferior ao da água) e capilares de sílica revestidos com Teflon AF ou filmes metálicos1,3,4. Para atingir a TIR na interface entre materiais dielétricos, são necessários materiais com baixo índice de refração e altos ângulos de incidência de luz3,6,10. Em relação aos capilares de Teflon AF, o Teflon AF é respirável devido à sua estrutura porosa3,11 e pode absorver pequenas quantidades de substâncias em amostras de água. Para capilares de quartzo revestidos externamente com Teflon AF ou metal, o índice de refração do quartzo (1,45) é superior ao da maioria das amostras líquidas (por exemplo, 1,33 para água)3,6,12,13. Para capilares revestidos com uma película metálica em seu interior, as propriedades de transporte foram estudadas14,15,16,17,18, mas o processo de revestimento é complicado, a superfície da película metálica tem uma estrutura áspera e porosa4,19.
Além disso, os LWCs comerciais (AF Teflon Coated Capillaries e AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) têm algumas outras desvantagens, como: falhas. O grande volume morto do conector T TIR3,10, (2) (para conectar capilares, fibras e tubos de entrada/saída) pode reter bolhas de ar10.
Ao mesmo tempo, a determinação dos níveis de glicose é de grande importância para o diagnóstico de diabetes, cirrose hepática e doenças mentais20. e muitos métodos de detecção, como fotometria (incluindo espectrofotometria 21, 22, 23, 24, 25 e colorimetria em papel 26, 27, 28), galvanometria 29, 30, 31, fluorometria 32, 33, 34, 35, polarimetria óptica 36, ​​ressonância plasmônica de superfície 37, cavidade de Fabry-Perot 38, eletroquímica 39 e eletroforese capilar 40,41 e assim por diante. No entanto, a maioria desses métodos requer equipamentos caros, e a detecção de glicose em várias concentrações nanomolares continua sendo um desafio (por exemplo, para medições fotométricas21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, a menor concentração de glicose). A limitação foi de apenas 30 nM quando nanopartículas de azul da Prússia foram usadas como mimetizadores de peroxidase. Análises nanomolares de glicose são frequentemente necessárias para estudos celulares em nível molecular, como a inibição do crescimento do câncer de próstata humano42 e o comportamento de fixação de CO2 do Prochlorococcus no oceano.
Neste artigo, um fotômetro compacto e barato baseado em um capilar de guia de ondas metálico (MWC), um capilar de aço inoxidável SUS316L com superfície interna eletropolida, foi desenvolvido para determinação de absorção ultrassensível. Como a luz pode ser capturada dentro de capilares metálicos independentemente do ângulo de incidência, o caminho óptico pode ser bastante aumentado pela dispersão da luz em superfícies metálicas corrugadas e lisas, sendo muito maior do que o comprimento físico do MWC. Além disso, um conector T simples foi projetado para a conexão óptica e entrada/saída de fluido para minimizar o volume morto e evitar o aprisionamento de bolhas. Para o fotômetro MWC de 7 cm, o limite de detecção é aprimorado em cerca de 3.000 vezes em comparação com o espectrofotômetro comercial com cubeta de 1 cm devido ao novo aprimoramento do caminho óptico não linear e à rápida troca de amostras, e a concentração de detecção de glicose também pode ser alcançada. apenas 5,12 nM usando reagentes cromogênicos comuns.
Conforme mostrado na Figura 1, o fotômetro baseado em MWC consiste em um MWC de 7 cm de comprimento com superfície interna eletropolida de grau EP, um LED de 505 nm com lente, um fotodetector de ganho ajustável e dois para acoplamento óptico e entrada de líquido. Saída. Uma válvula de três vias conectada ao tubo de entrada Pike é usada para comutar a amostra de entrada. O tubo Peek se encaixa perfeitamente na placa de quartzo e no MWC, de modo que o volume morto no conector em T é mantido no mínimo, evitando efetivamente o aprisionamento de bolhas de ar. Além disso, o feixe colimado pode ser introduzido de forma fácil e eficiente no MWC através da placa de quartzo em T.
O feixe e a amostra líquida são introduzidos no CCM através de uma peça em T, e o feixe que passa pelo CCM é recebido por um fotodetector. As soluções de entrada de amostras coradas ou em branco são introduzidas alternadamente no CCI através de uma válvula de três vias. De acordo com a Lei de Beer, a densidade óptica de uma amostra colorida pode ser calculada a partir da equação 1.10.
onde Vcolor e Vblank são os sinais de saída do fotodetector quando amostras coloridas e em branco são introduzidas no MCC, respectivamente, e Vdark é o sinal de fundo do fotodetector quando o LED é desligado. A variação no sinal de saída ΔV = Vcolor–Vblank pode ser medida pela troca de amostras. De acordo com a equação . Conforme mostrado na Figura 1, se ΔV for muito menor que Vblank–Vdark, ao usar um esquema de troca de amostragem, pequenas variações em Vblank (por exemplo, desvio) podem ter pouco efeito no valor do AMWC.
Para comparar o desempenho do fotômetro baseado em MWC com o espectrofotômetro baseado em cubeta, uma solução de tinta vermelha foi usada como amostra de cor devido à sua excelente estabilidade de cor e boa linearidade de concentração-absorção, DI H2O como amostra em branco. Conforme mostrado na Tabela 1, uma série de soluções de tinta vermelha foi preparada pelo método de diluição serial usando DI H2O como solvente. A concentração relativa da amostra 1 (S1), tinta vermelha original não diluída, foi determinada como 1,0. Na fig. A Figura 2 mostra fotografias ópticas de 11 amostras de tinta vermelha (S4 a S14) com concentrações relativas (listadas na Tabela 1) variando de 8,0 × 10–3 (esquerda) a 8,2 × 10–10 (direita).
Os resultados da medição para a amostra 6 são mostrados na Figura 3(a). Os pontos de comutação entre amostras coradas e em branco são marcados na figura por setas duplas “↔”. Pode-se observar que a tensão de saída aumenta rapidamente ao alternar entre amostras coloridas e em branco e vice-versa. Vcolor, Vblank e o ΔV correspondente podem ser obtidos conforme mostrado na figura.
(a) Resultados de medição para a amostra 6, (b) amostra 9, (c) amostra 13 e (d) amostra 14 usando um fotômetro baseado em MWC.
Os resultados das medições para as amostras 9, 13 e 14 são mostrados nas Figuras 3(b)-(d), respectivamente. Conforme mostrado na Figura 3(d), o ΔV medido é de apenas 5 nV, o que é quase 3 vezes o valor do ruído (2 nV). Um ΔV pequeno é difícil de distinguir do ruído. Assim, o limite de detecção atingiu uma concentração relativa de 8,2×10-10 (amostra 14). Com a ajuda das equações. 1. A absorbância AMWC pode ser calculada a partir dos valores medidos de Vcolor, Vblank e Vdark. Para um fotodetector com um ganho de 104 Vdark é -0,68 μV. Os resultados das medições para todas as amostras estão resumidos na Tabela 1 e podem ser encontrados no material suplementar. Conforme mostrado na Tabela 1, a absorbância encontrada em altas concentrações satura, portanto, absorbâncias acima de 3,7 não podem ser medidas com espectrômetros baseados em MWC.
Para comparação, uma amostra de tinta vermelha também foi medida com um espectrofotômetro e a absorbância de Acuvette medida é mostrada na Figura 4. Os valores de Acuvette a 505 nm (conforme mostrado na Tabela 1) foram obtidos referindo-se às curvas das amostras 10, 11 ou 12 (conforme mostrado no encarte). Figura 4) como linha de base. Como mostrado, o limite de detecção atingiu uma concentração relativa de 2,56 x 10-6 (amostra 9) porque as curvas de absorção das amostras 10, 11 e 12 eram indistinguíveis umas das outras. Assim, ao usar o fotômetro baseado em MWC, o limite de detecção foi melhorado por um fator de 3125 em comparação com o espectrofotômetro baseado em cubeta.
A dependência absorção-concentração é apresentada na Fig. 5. Para medições em cubeta, a absorbância é proporcional à concentração de tinta em um caminho óptico de 1 cm. Já para medições baseadas em MWC, um aumento não linear na absorbância foi observado em baixas concentrações. De acordo com a Lei de Beer, a absorbância é proporcional ao caminho óptico, portanto, o ganho de absorção AEF (definido como AEF = AMWC/Acuvette na mesma concentração de tinta) é a razão entre MWC e o caminho óptico da cubeta. Como mostrado na Figura 5, em altas concentrações, a constante AEF é em torno de 7,0, o que é razoável, visto que o comprimento do MWC é exatamente 7 vezes o comprimento de uma cubeta de 1 cm. Entretanto, em baixas concentrações (concentração relacionada <1,28 × 10-5 ), a AEF aumenta com a diminuição da concentração e atingiria um valor de 803 na concentração relacionada de 8,2 × 10-10 extrapolando a curva de medição baseada em cubeta. Entretanto, em baixas concentrações (concentração relacionada <1,28 × 10-5 ), a AEF aumenta com a diminuição da concentração e atingiria um valor de 803 na concentração relacionada de 8,2 × 10-10 extrapolando a curva de medição baseada em cubeta. Однако при низких концентрациях (относительная концентрация <1,28 × 10–5) AEF увеличивается с уменьшением negociação e pode ser entregue значения 803 por относительной концентрации 8,2 × 10–10 por экстраполяции кривой измерения на основе кюветы. Entretanto, em baixas concentrações (concentração relativa <1,28 × 10–5), o AEF aumenta com a diminuição da concentração e pode atingir um valor de 803 em uma concentração relativa de 8,2 × 10–10 quando extrapolado de uma curva de medição baseada em cubeta.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，在相关浓度为8,2 × 10-10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 通过 外推 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803 值。 Однако при низких концентрациях (релевантные концентрации < 1,28 × 10-5) АЭП увеличивается с уменьшением концентрации, e por favor экстраполяции кривой измерения на основе кюветы она достигает значения относительной концентрации 8,2 × 10–10 803. Entretanto, em baixas concentrações (concentrações relevantes < 1,28 × 10-5), o DEA aumenta com a diminuição da concentração e, quando extrapolado de uma curva de medição baseada em cubeta, atinge um valor de concentração relativa de 8,2 × 10–10 803 .Isso resulta em um caminho óptico correspondente de 803 cm (AEF × 1 cm), que é muito maior que o comprimento físico do MWC e até mesmo maior que o LWC comercialmente mais longo (500 cm da World Precision Instruments, Inc.). A Doko Engineering LLC possui um comprimento de 200 cm. Esse aumento não linear na absorção no LWC não havia sido relatado anteriormente.
As figuras 6(a) a 6(c) mostram, respectivamente, uma imagem óptica, uma imagem microscópica e uma imagem de perfilador óptico da superfície interna da seção de MWC. Como mostrado na figura 6(a), a superfície interna é lisa e brilhante, capaz de refletir luz visível e possui alta refletividade. Como mostrado na figura 6(b), devido à deformabilidade e à natureza cristalina do metal, pequenas mesas e irregularidades aparecem na superfície lisa. Em vista da pequena área (<5 μm×5 μm), a rugosidade da maioria das superfícies é menor que 1,2 nm (Fig. 6(c)). Em uma área pequena (<5 μm×5 μm), a rugosidade da maioria das superfícies é menor que 1,2 nm (Fig. 6(c)). Ввиду малой площади (<5 мкм×5 мкм) é maior que 1,2 nm (risos. 6(v)). Devido à pequena área (<5 µm×5 µm), a rugosidade da maior parte da superfície é menor que 1,2 nm (Fig. 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), número maior de escala 1,2 não (рис. 6 (в)). Considerando a pequena área (<5 µm × 5 µm), a rugosidade da maioria das superfícies é menor que 1,2 nm (Fig. 6(c)).
(a) Imagem óptica, (b) imagem microscópica e (c) imagem óptica da superfície interna do corte do MWC.
Conforme mostrado na figura 7(a), o caminho óptico LOP no capilar é determinado pelo ângulo de incidência θ (LOP = LC/sinθ, onde LC é o comprimento físico do capilar). Para capilares de AF de Teflon preenchidos com H₂O DI, o ângulo de incidência deve ser maior que o ângulo crítico de 77,8°, de modo que o LOP é menor que 1,02 × LC sem melhorias adicionais3.6. Considerando que, com MWC, o confinamento da luz dentro do capilar é independente do índice de refração ou do ângulo de incidência, de modo que, à medida que o ângulo de incidência diminui, o caminho da luz pode ser muito maior que o comprimento do capilar (LOP » LC). Conforme mostrado na figura 7(b), a superfície metálica corrugada pode induzir espalhamento de luz, o que pode aumentar significativamente o caminho óptico.
Portanto, existem dois caminhos de luz para MWC: luz direta sem reflexão (LOP = LC) e luz dente de serra com múltiplas reflexões entre as paredes laterais (LOP » LC). De acordo com a Lei de Beer, a intensidade da luz direta e em zigue-zague transmitida pode ser expressa como PS × exp (-α × LC) e PZ × exp (-α × LOP), respectivamente, onde a constante α é o coeficiente de absorção, que depende inteiramente da concentração de tinta.
Para tinta de alta concentração (por exemplo, concentração relacionada >1,28 × 10-5), a luz em zigue-zague é altamente atenuada e sua intensidade é muito menor do que a da luz direta, devido ao grande coeficiente de absorção e seu caminho óptico muito mais longo. Para tinta de alta concentração (por exemplo, concentração relacionada >1,28 × 10-5), a luz em zigue-zague é altamente atenuada e sua intensidade é muito menor do que a da luz direta, devido ao grande coeficiente de absorção e seu caminho óptico muito mais longo. Para configurar a configuração de sua preferência (por exemplo, configuração de configuração >1,28 × 10-5) verifique a cor сильно затухает, e ego интенсивность намного ниже, чем у прямого света, из-за большого коэффициента поглощения и гораздо melhor opção óptica informação. Para tinta de alta concentração (por exemplo, concentração relativa >1,28×10-5), a luz em zigue-zague é fortemente atenuada e sua intensidade é muito menor do que a da luz direta devido ao grande coeficiente de absorção e à emissão óptica muito mais longa.acompanhar.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。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Para definir a configuração correta (por exemplo, configuração relevante >1,28×10-5) значительно ослабляется, e eu интенсивность намного ниже, чем у прямого света из-за большого коэффициента поглощения и более длительного оптического времени. Para tintas de alta concentração (por exemplo, concentrações relevantes >1,28×10-5), a luz em zigue-zague é significativamente atenuada e sua intensidade é muito menor do que a da luz direta devido ao grande coeficiente de absorção e ao maior tempo óptico.pequena estrada.Assim, a luz direta dominou a determinação da absorbância (LOP=LC) e a AEF foi mantida constante em ~7,0. Em contraste, quando o coeficiente de absorção diminui com a diminuição da concentração de tinta (por exemplo, concentração relacionada <1,28 × 10-5), a intensidade da luz em zigue-zague aumenta mais rapidamente do que a da luz direta e, então, a luz em zigue-zague começa a desempenhar um papel mais importante. Em contraste, quando o coeficiente de absorção diminui com a diminuição da concentração de tinta (por exemplo, concentração relacionada <1,28 × 10-5), a intensidade da luz em zigue-zague aumenta mais rapidamente do que a da luz direta e, então, a luz em zigue-zague começa a desempenhar um papel mais importante. Напротив, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (por exemplo, относительная концентрация <1,28 × 10-5). играть зигзагообразный свет. Pelo contrário, quando o coeficiente de absorção diminui com a diminuição da concentração de tinta (por exemplo, a concentração relativa <1,28×10-5), a intensidade da luz em zigue-zague aumenta mais rápido do que a da luz direta, e então a luz em zigue-zague começa a atuar.papel mais importante.相反，当吸收系数随着墨水浓度的降低而降低时（例如，相关浓度<1,28×10-5 ），Z字形光的强度比直光增加得更快，然后Z字形光开始发挥作用一个更重要的角色。相反 , 当 吸收 系数 随着 墨水 的 降低 而 降低 时 例如 例如 , 相关 浓度 浓度 <1,28 × 10-5） ， 字形光 的 强度 比 增加 得 更 ， 然后 z 字形光 发挥 作用 一 个 重要 重要 重要 更更 更 更 更 更 更 更 HI的角色。 E por favor, porque a configuração de criptografia é configurada com um contrato de configuração (por exemplo, соответствующая концентрация < 1,28×10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем прямого, и тогда зигзагообразный свет начинает играть более важную роль. Por outro lado, quando o coeficiente de absorção diminui com a diminuição da concentração de tinta (por exemplo, a concentração correspondente < 1,28×10-5), a intensidade da luz em zigue-zague aumenta mais rápido do que a luz direta, e então a luz em zigue-zague começa a desempenhar um papel mais importante.personagem de papel.Portanto, devido ao caminho óptico em dente de serra (LOP » LC), o AEF pode ser aumentado em muito mais que 7,0. Características precisas de transmissão de luz do MWC podem ser obtidas usando a teoria do modo guia de onda.
Além de melhorar o caminho óptico, a troca rápida de amostras também contribui para limites de detecção ultrabaixos. Devido ao pequeno volume de MCC (0,16 ml), o tempo necessário para alternar e trocar soluções em MCC pode ser inferior a 20 segundos. Conforme mostrado na Figura 5, o valor mínimo detectável de AMWC (2,5 × 10–4) é 4 vezes menor que o de Acuvette (1,0 × 10–3). A troca rápida da solução em fluxo no capilar reduz o efeito do ruído do sistema (por exemplo, deriva) na precisão da diferença de absorbância em comparação com a solução de retenção na cubeta. Por exemplo, conforme mostrado na figura 3(b)-(d), ΔV pode ser facilmente distinguido de um sinal de deriva devido à troca rápida de amostra no capilar de pequeno volume.
Conforme mostrado na Tabela 2, uma gama de soluções de glicose em diversas concentrações foi preparada utilizando H₂O deionizada como solvente. Amostras coradas ou em branco foram preparadas misturando solução de glicose ou água deionizada com soluções cromogênicas de glicose oxidase (GOD) e peroxidase (POD) 37 em uma proporção de volume fixa de 3:1, respectivamente. A Figura 8 mostra fotografias ópticas de nove amostras coradas (S2-S10) com concentrações de glicose variando de 2,0 mM (esquerda) a 5,12 nM (direita). A vermelhidão diminui com a diminuição da concentração de glicose.
Os resultados das medições das amostras 4, 9 e 10 com um fotômetro baseado em MWC são mostrados nas Figuras 9(a)-(c), respectivamente. Como mostrado na Figura 9(c), o ΔV medido torna-se menos estável e aumenta lentamente durante a medição, à medida que a cor do próprio reagente GOD-POD (mesmo sem adição de glicose) muda lentamente na luz. Assim, medições sucessivas de ΔV não podem ser repetidas para amostras com uma concentração de glicose inferior a 5,12 nM (amostra 10), porque quando ΔV é pequeno o suficiente, a instabilidade do reagente GOD-POD não pode mais ser negligenciada. Portanto, o limite de detecção para a solução de glicose é de 5,12 nM, embora o valor de ΔV correspondente (0,52 µV) seja muito maior do que o valor de ruído (0,03 µV), indicando que um pequeno ΔV ainda pode ser detectado. Este limite de detecção pode ser ainda melhorado com o uso de reagentes cromogênicos mais estáveis.
(a) Resultados de medição para a amostra 4, (b) amostra 9 e (c) amostra 10 usando um fotômetro baseado em MWC.
A absorbância do AMWC pode ser calculada utilizando os valores medidos de Vcolor, Vblank e Vdark. Para um fotodetector com ganho de 105, Vdark é -0,068 μV. As medições para todas as amostras podem ser definidas no material suplementar. Para comparação, amostras de glicose também foram medidas com um espectrofotômetro e a absorbância medida do Acuvette atingiu um limite de detecção de 0,64 µM (amostra 7), conforme mostrado na Figura 10.
A relação entre absorbância e concentração é apresentada na Figura 11. Com o fotômetro baseado em MWC, obteve-se uma melhoria de 125 vezes no limite de detecção em comparação com o espectrofotômetro baseado em cubeta. Essa melhoria é menor do que no ensaio com tinta vermelha devido à baixa estabilidade do reagente GOD-POD. Também foi observado um aumento não linear na absorbância em baixas concentrações.
O fotômetro baseado em MWC foi desenvolvido para a detecção ultrassensível de amostras líquidas. O caminho óptico pode ser bastante ampliado, chegando a ser muito maior do que o comprimento físico do MWC, pois a luz espalhada pelas paredes laterais metálicas lisas e corrugadas pode ser contida dentro do capilar, independentemente do ângulo de incidência. Concentrações tão baixas quanto 5,12 nM podem ser alcançadas usando reagentes GOD-POD convencionais, graças à nova amplificação óptica não linear e à rápida troca de amostras e detecção de glicose. Este fotômetro compacto e barato será amplamente utilizado em ciências biológicas e monitoramento ambiental para análise de traços.
Conforme mostrado na Figura 1, o fotômetro baseado em MWC consiste em um MWC de 7 cm de comprimento (diâmetro interno de 1,7 mm, diâmetro externo de 3,18 mm, superfície interna eletropolida de classe EP, capilar de aço inoxidável SUS316L), um LED de comprimento de onda de 505 nm (Thorlabs M505F1) e lentes (dispersão do feixe de cerca de 6,6 graus), fotodetector de ganho variável (Thorlabs PDB450C) e dois conectores em T para comunicação óptica e entrada/saída de líquido. O conector em T é feito pela colagem de uma placa de quartzo transparente a um tubo de PMMA no qual os tubos MWC e Peek (0,72 mm de diâmetro interno, 1,6 mm de diâmetro externo, Vici Valco Corp.) são firmemente inseridos e colados. Uma válvula de três vias conectada ao tubo de entrada Pike é usada para comutar a amostra de entrada. O fotodetector pode converter a potência óptica P recebida em um sinal de tensão amplificado N×V (onde V/P = 1,0 V/W a 1550 nm, o ganho N pode ser ajustado manualmente na faixa de 103 a 107). Para simplificar, V é usado em vez de N×V como sinal de saída.
Em comparação, um espectrofotômetro comercial (Agilent Technologies Cary série 300 com fotomultiplicador de alta eficiência R928) com uma célula de cubeta de 1,0 cm também foi usado para medir a absorbância de amostras líquidas.
A superfície interna do corte do MWC foi examinada usando um perfilador óptico de superfície (ZYGO New View 5022) com resolução vertical e lateral de 0,1 nm e 0,11 µm, respectivamente.
Todos os produtos químicos (grau analítico, sem purificação adicional) foram adquiridos da Sichuan Chuangke Biotechnology Co., Ltd. Os kits de teste de glicose incluem glicose oxidase (GOD), peroxidase (POD), 4-aminoantipirina e fenol, etc. A solução cromogênica foi preparada pelo método usual GOD-POD 37.
Conforme mostrado na Tabela 2, uma série de soluções de glicose em diferentes concentrações foi preparada usando H₂O deionizada como diluente, utilizando um método de diluição serial (consulte os Materiais Suplementares para obter detalhes). Prepare amostras coradas ou em branco misturando solução de glicose ou água deionizada com solução cromogênica em uma proporção de volume fixa de 3:1, respectivamente. Todas as amostras foram armazenadas a 37 °C, protegidas da luz, por 10 minutos antes da medição. No método GOD-POD, as amostras coradas tornam-se vermelhas com um máximo de absorção em 505 nm, sendo a absorção quase proporcional à concentração de glicose.
Conforme mostrado na Tabela 1, uma série de soluções de tinta vermelha (Ostrich Ink Co., Ltd., Tianjin, China) foram preparadas pelo método de diluição serial usando DI H2O como solvente.
Como citar este artigo: Bai, M. et al. Fotômetro compacto baseado em capilares de guia de onda metálicos: para determinação de concentrações nanomolares de glicose. The Science. 5, 10476. doi: 10.1038/srep10476 (2015).
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