Analiza tragova tečnih uzoraka ima širok spektar primena u životnim naukama i monitoringu životne sredine.U ovom radu razvili smo kompaktan i jeftin fotometar na bazi metalnih kapilara talasovoda (MCC) za ultraosjetljivo određivanje apsorpcije.Optički put se može znatno povećati, i mnogo duži od fizičke dužine MWC, jer svjetlost raspršena valovitim glatkim metalnim bočnim stijenkama može biti sadržana unutar kapilare bez obzira na upadni ugao.Koncentracije od čak 5,12 nM mogu se postići korištenjem uobičajenih kromogenih reagensa zahvaljujući novom nelinearnom optičkom pojačanju i brzom prebacivanju uzorka i detekciji glukoze.
Fotometrija se široko koristi za analizu tragova tečnih uzoraka zbog obilja dostupnih kromogenih reagensa i poluvodičkih optoelektronskih uređaja1,2,3,4,5.U poređenju sa tradicionalnim određivanjem apsorbancije baziranim na kivetama, kapilare tečnog talasovoda (LWC) reflektuju (TIR) zadržavajući svetlost sonde unutar kapilare1,2,3,4,5.Međutim, bez daljeg poboljšanja, optička putanja je samo blizu fizičke dužine LWC3.6, a povećanje dužine LWC preko 1,0 m će patiti od jakog slabljenja svjetlosti i visokog rizika od mjehurića, itd.3, 7. S obzirom na to, za predloženu multi-refleksnu ćeliju za poboljšanja optičke putanje, granica detekcije je poboljšana samo za faktor 2,5-8,9.
Trenutno postoje dva glavna tipa LWC-a, a to su teflonske AF kapilare (koji imaju indeks prelamanja od samo ~1,3, što je niže od vodenog) i kapilare od silicijum-dioksida obložene teflonskim AF ili metalnim filmovima1,3,4.Da bi se postigao TIR na granici između dielektričnih materijala, potrebni su materijali s niskim indeksom prelamanja i velikim uglovima upada svjetlosti3,6,10.Što se tiče Teflon AF kapilara, Teflon AF je prozračan zbog svoje porozne strukture3,11 i može apsorbirati male količine tvari u uzorcima vode.Za kvarcne kapilare obložene s vanjske strane teflonom AF ili metalom, indeks prelamanja kvarca (1,45) je veći od većine tečnih uzoraka (npr. 1,33 za vodu)3,6,12,13.Za kapilare obložene metalnim filmom iznutra, proučavana su transportna svojstva14,15,16,17,18, ali je proces oblaganja kompliciran, površina metalnog filma ima hrapavu i poroznu strukturu4,19.
Pored toga, komercijalni LWC (AF teflon Coated Capillaries i AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) imaju neke druge nedostatke, kao što su: kvarovi..Velika mrtva zapremina TIR3,10, (2) T-konektora (za povezivanje kapilara, vlakana i ulaznih/izlaznih cijevi) može zarobiti mjehuriće zraka10.
Istovremeno, određivanje nivoa glukoze je od velikog značaja za dijagnozu dijabetesa, ciroze jetre i mentalnih bolesti20.i mnoge metode detekcije kao što su fotometrija (uključujući spektrofotometriju 21, 22, 23, 24, 25 i kolorimetriju na papiru 26, 27, 28), galvanometrija 29, 30, 31, fluorometrija 32, 33, 34, 34, polar 3 površinska plazmonska rezonanca.37, Fabry-Perot šupljina 38, elektrohemija 39 i kapilarna elektroforeza 40,41 i tako dalje.Međutim, većina ovih metoda zahtijeva skupu opremu, a detekcija glukoze u nekoliko nanomolarnih koncentracija ostaje izazov (na primjer, za fotometrijska mjerenja21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, najniža koncentracija glukoze).ograničenje je bilo samo 30 nM kada su pruske plave nanočestice korištene kao imitatori peroksidaze).Nanomolarne analize glukoze su često potrebne za ćelijske studije na molekularnom nivou, kao što je inhibicija rasta raka prostate kod ljudi42 i ponašanje fiksacije CO2 Prochlorococcus u oceanu.
Vrijeme objave: 26.11.2022