Diolch am ymweld â Nature.com.Mae gan y fersiwn porwr rydych chi'n ei ddefnyddio gefnogaeth CSS gyfyngedig.I gael y profiad gorau, rydym yn argymell eich bod yn defnyddio porwr wedi'i ddiweddaru (neu analluogi Modd Cydnawsedd yn Internet Explorer).Yn y cyfamser, er mwyn sicrhau cefnogaeth barhaus, byddwn yn gwneud y wefan heb arddulliau a JavaScript.
Mae gan ddadansoddiad olrhain samplau hylif ystod eang o gymwysiadau yn y gwyddorau bywyd a monitro amgylcheddol.Yn y gwaith hwn, rydym wedi datblygu ffotomedr cryno a rhad yn seiliedig ar gapilarïau tonfeddi metel (MCCs) ar gyfer pennu amsugno ultrasensitif.Gellir cynyddu'r llwybr optegol yn fawr, a llawer hirach na hyd ffisegol y MWC, oherwydd gellir cynnwys golau gwasgaredig gan y waliau ochr metel llyfn rhychog yn y capilari waeth beth fo'r ongl mynychder.Gellir cyflawni crynodiadau mor isel â 5.12 nM gan ddefnyddio adweithyddion cromogenig cyffredin oherwydd ymhelaethiad optegol aflinol newydd a newid sampl cyflym a chanfod glwcos.
Defnyddir ffotometreg yn eang ar gyfer dadansoddi hybrin o samplau hylif oherwydd y doreth o adweithyddion cromogenig sydd ar gael a dyfeisiau optoelectroneg lled-ddargludyddion1,2,3,4,5.O'i gymharu â phenderfyniad amsugnedd traddodiadol sy'n seiliedig ar cuvette, mae capilarïau tonnau hylif (LWC) yn adlewyrchu (TIR) ​​​​trwy gadw golau'r stiliwr y tu mewn i'r capilari1,2,3,4,5.Fodd bynnag, heb welliant pellach, dim ond yn agos at hyd corfforol LWC3.6 y mae'r llwybr optegol, a bydd cynyddu hyd LWC y tu hwnt i 1.0 m yn dioddef o wanhad golau cryf a risg uchel o swigod, ac ati 3, 7. O ran y gell aml-fyfyrio arfaethedig ar gyfer gwelliannau llwybr optegol, dim ond ffactor o 2.5-8.9 y mae'r terfyn canfod yn cael ei wella.
Ar hyn o bryd mae dau brif fath o LWC, sef capilarïau Teflon AF (gyda mynegai plygiannol o ~1.3 yn unig, sy'n is na dŵr) a chapilarïau silica wedi'u gorchuddio â Teflon AF neu ffilmiau metel 1,3,4.Er mwyn cyflawni TIR yn y rhyngwyneb rhwng deunyddiau deuelectrig, mae angen deunyddiau â mynegai plygiannol isel ac onglau mynychder golau uchel3,6,10.O ran capilarïau Teflon AF, mae Teflon AF yn gallu anadlu oherwydd ei strwythur hydraidd3,11 a gall amsugno symiau bach o sylweddau mewn samplau dŵr.Ar gyfer capilarïau cwarts wedi'u gorchuddio â Teflon AF neu fetel ar y tu allan, mae'r mynegai plygiannol o chwarts (1.45) yn uwch na'r rhan fwyaf o samplau hylif (ee 1.33 ar gyfer dŵr)3,6,12,13.Ar gyfer capilarïau wedi'u gorchuddio â ffilm fetel y tu mewn, astudiwyd priodweddau trafnidiaeth14,15,16,17,18, ond mae'r broses gorchuddio yn gymhleth, mae gan wyneb y ffilm fetel strwythur garw a mandyllog4,19.
Yn ogystal, mae gan LWCs masnachol (Capilarïau Gorchuddio Teflon AF a Capilarïau Silica wedi'u Gorchuddio â Teflon AF, World Precision Instruments, Inc.) rai anfanteision eraill, megis: ar gyfer diffygion..Gall cyfaint marw mawr y cysylltydd TIR3,10, (2) T (i gysylltu capilarïau, ffibrau, a thiwbiau mewnfa/allfa) ddal swigod aer10.
Ar yr un pryd, mae pennu lefelau glwcos yn bwysig iawn ar gyfer gwneud diagnosis o ddiabetes, sirosis yr afu a salwch meddwl20.a llawer o ddulliau canfod megis ffotometreg (gan gynnwys sbectrophotometreg 21, 22, 23, 24, 25 a lliwimetreg ar bapur 26, 27, 28), galfanometreg 29, 30, 31, fflworometreg 32, 33, 34, 35, polarimetreg optegol 36 cyseiniant wyneb.37, Fabry-Perot ceudod 38, electrochemistry 39 ac electrofforesis capilari 40,41 ac yn y blaen.Fodd bynnag, mae angen offer drud ar gyfer y rhan fwyaf o'r dulliau hyn, ac mae canfod glwcos mewn sawl crynodiad nanomolar yn parhau i fod yn her (er enghraifft, ar gyfer mesuriadau ffotometrig21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, y crynodiad isaf o glwcos).dim ond 30 nM oedd y cyfyngiad pan ddefnyddiwyd nanoronynnau glas Prwsia fel dynwared peroxidase).Mae angen dadansoddiadau glwcos nanomolar yn aml ar gyfer astudiaethau cellog lefel foleciwlaidd megis atal twf canser y prostad dynol42 ac ymddygiad sefydlogi CO2 Prochlorococcus yn y cefnfor.
Yn yr erthygl hon, datblygwyd ffotomedr cryno, rhad yn seiliedig ar gapilari tonfedd metel (MWC), capilari dur di-staen SUS316L gydag arwyneb mewnol wedi'i electrosgleinio, ar gyfer pennu amsugno ultrasensitif.Gan y gellir dal golau y tu mewn i gapilarïau metel waeth beth fo'r ongl mynychder, gellir cynyddu'r llwybr optegol yn fawr trwy wasgaru golau ar arwynebau metel rhychog a llyfn, ac mae'n llawer hirach na hyd ffisegol y MWC.Yn ogystal, dyluniwyd cysylltydd T syml ar gyfer y cysylltiad optegol a'r fewnfa / allfa hylif i leihau cyfaint marw ac osgoi dal swigen.Ar gyfer y ffotomedr MWC 7 cm, mae'r terfyn canfod yn cael ei wella tua 3000 o weithiau o'i gymharu â'r sbectrophotometer masnachol gyda cuvette 1 cm oherwydd gwelliant newydd y llwybr optegol aflinol a newid sampl cyflym, a gellir cyflawni'r crynodiad canfod glwcos hefyd.dim ond 5.12 nM gan ddefnyddio adweithyddion cromogenig cyffredin.
Fel y dangosir yn Ffigur 1, mae'r ffotomedr sy'n seiliedig ar MWC yn cynnwys MWC 7 cm o hyd gydag arwyneb mewnol electropolished gradd EP, LED 505 nm gyda lens, ffotodetector ennill y gellir ei addasu, a dau ar gyfer cyplu optegol a mewnbwn hylif.Ymadael.Defnyddir falf tair ffordd sy'n gysylltiedig â thiwb mewnfa Pike i newid y sampl sy'n dod i mewn.Mae'r tiwb Peek yn ffitio'n glyd yn erbyn y plât cwarts a'r MWC, felly mae'r cyfaint marw yn y cysylltydd T yn cael ei gadw i'r lleiafswm, gan atal swigod aer rhag cael eu dal i bob pwrpas.Yn ogystal, gellir cyflwyno'r trawst gwrthdaro yn hawdd ac yn effeithlon i'r MWC trwy'r plât cwarts darn T.
Mae'r trawst a'r sampl hylif yn cael eu cyflwyno i'r MCC trwy ddarn T, ac mae ffotosynhwyrydd yn derbyn y trawst sy'n mynd trwy'r MCC.Cyflwynwyd atebion sy'n dod i mewn o samplau staen neu wag i'r ICC bob yn ail trwy falf tair ffordd.Yn ôl cyfraith Beer, gellir cyfrifo dwysedd optegol sampl lliw o'r hafaliad.1.10
lle mae Vcolor a Vblank yn signalau allbwn y ffotodetector pan gyflwynir samplau lliw a gwag i'r MCC, yn y drefn honno, a Vdark yw signal cefndir y ffotodetector pan fydd y LED wedi'i ddiffodd.Gellir mesur y newid yn y signal allbwn ΔV = Vcolor-Vblank trwy newid samplau.Yn ôl yr hafaliad.Fel y dangosir yn Ffigur 1, os yw ΔV yn llawer llai na Vblank-Vdark, wrth ddefnyddio cynllun newid samplu, ni all newidiadau bach yn Vblank (ee drifft) gael fawr o effaith ar werth AMWC.
I gymharu perfformiad y ffotomedr sy'n seiliedig ar MWC â'r sbectrophotometer sy'n seiliedig ar cuvette, defnyddiwyd hydoddiant inc coch fel y sampl lliw oherwydd ei sefydlogrwydd lliw rhagorol a llinoledd crynodiad-amsugno da, DI H2O fel sampl wag..Fel y dangosir yn Nhabl 1, paratowyd cyfres o atebion inc coch gan y dull gwanhau cyfresol gan ddefnyddio DI H2O fel toddydd.Penderfynwyd bod crynodiad cymharol sampl 1 (S1), paent coch gwreiddiol heb ei wanhau, yn 1.0.Ar ffig.Mae Ffigur 2 yn dangos ffotograffau optegol o 11 sampl inc coch (S4 i S14) gyda chrynodiadau cymharol (a restrir yn Nhabl 1) yn amrywio o 8.0 × 10–3 (chwith) i 8.2 × 10–10 (dde).
Mae'r canlyniadau mesur ar gyfer sampl 6 i'w gweld mewn Ffigys.3(a).Mae'r pwyntiau newid rhwng samplau lliw a gwag wedi'u marcio yn y ffigur gan saethau dwbl “↔”.Gellir gweld bod y foltedd allbwn yn cynyddu'n gyflym wrth newid o samplau lliw i samplau gwag ac i'r gwrthwyneb.Gellir cael Vcolor, Vblank a'r ΔV cyfatebol fel y dangosir yn y ffigur.
(a) Canlyniadau mesur ar gyfer sampl 6, (b) sampl 9, (c) sampl 13, ac (ch) sampl 14 gan ddefnyddio ffotomedr sy'n seiliedig ar MWC.
Mae'r canlyniadau mesur ar gyfer samplau 9, 13, a 14 i'w gweld yn Ffigys.3(b)-(d), yn y drefn honno.Fel y dangosir yn Ffigur 3(d), dim ond 5 nV yw'r ΔV a fesurwyd, sydd bron i 3 gwaith y gwerth sŵn (2 nV).Mae'n anodd gwahaniaethu rhwng ΔV bach a sŵn.Felly, cyrhaeddodd y terfyn canfod grynodiad cymharol o 8.2 × 10-10 (sampl 14).Gyda chymorth hafaliadau.1. Gellir cyfrifo amsugnedd AMWC o werthoedd mesuredig Vcolor, Vblank a Vdark.Ar gyfer ffotosynhwyrydd gydag enillion o 104 Vdark yw -0.68 μV.Mae'r canlyniadau mesur ar gyfer yr holl samplau wedi'u crynhoi yn Nhabl 1 ac maent i'w gweld yn y deunydd atodol.Fel y dangosir yn Nhabl 1, mae amsugnedd a geir mewn crynodiadau uchel yn dirlawn, felly ni ellir mesur amsugnedd uwch na 3.7 gyda sbectromedrau seiliedig ar MWC.
Er mwyn cymharu, mesurwyd sampl inc coch hefyd gyda sbectroffotomedr a dangosir yr amsugnedd Acuvette a fesurwyd yn Ffigur 4. Cafwyd y gwerthoedd Acuvette ar 505 nm (fel y dangosir yn Nhabl 1) trwy gyfeirio at gromliniau samplau 10, 11, neu 12 (fel y dangosir yn y mewnosodiad).i Ffig. 4) fel llinell sylfaen.Fel y dangosir, cyrhaeddodd y terfyn canfod grynodiad cymharol o 2.56 x 10-6 (sampl 9) oherwydd nad oedd modd gwahaniaethu rhwng cromliniau amsugno samplau 10, 11 a 12 oddi wrth ei gilydd.Felly, wrth ddefnyddio'r ffotomedr sy'n seiliedig ar MWC, cafodd y terfyn canfod ei wella gan ffactor o 3125 o'i gymharu â'r sbectrophotometer seiliedig ar cuvette.
Cyflwynir dibyniaeth ar amsugno-crynodiad yn Ffig.5.Ar gyfer mesuriadau cuvette, mae'r amsugnedd yn gymesur â chrynodiad yr inc ar hyd llwybr o 1 cm.Tra, ar gyfer mesuriadau seiliedig ar MWC, gwelwyd cynnydd aflinol mewn amsugnedd ar grynodiadau isel.Yn ôl cyfraith Beer, mae amsugnedd yn gymesur â hyd y llwybr optegol, felly'r cynnydd amsugno AEF (a ddiffinnir fel AEF = AMWC / Acuvette ar yr un crynodiad inc) yw cymhareb MWC i hyd llwybr optegol y cuvette.Fel y dangosir yn Ffigur 5, ar grynodiadau uchel, mae'r AEF cyson tua 7.0, sy'n rhesymol gan fod hyd y MWC yn union 7 gwaith hyd cuvette 1 cm. Fodd bynnag, ar grynodiadau isel (crynodiad cysylltiedig <1.28 × 10-5 ), mae AEF yn cynyddu gyda chrynodiad gostyngol a byddai'n cyrraedd gwerth o 803 ar grynodiad cysylltiedig o 8.2 × 10-10 trwy allosod cromlin y mesuriad cuvette. Fodd bynnag, ar grynodiadau isel (crynodiad cysylltiedig <1.28 × 10-5 ), mae AEF yn cynyddu gyda chrynodiad gostyngol a byddai'n cyrraedd gwerth o 803 ar grynodiad cysylltiedig o 8.2 × 10-10 trwy allosod cromlin y mesuriad cuvette. Однако при низких концентрациях (относительная концентрация <1,28 × 10–5) AEF увеличивается с умницивается с умницивается с умници ожет достигать значения 803 при относительной концентрации 8,2 × 10–10 при экстраполяциийсиное концентрации ы. Fodd bynnag, ar grynodiadau isel (crynodiad cymharol <1.28 × 10–5), mae'r AEF yn cynyddu gyda chrynodiad gostyngol a gall gyrraedd gwerth o 803 ar grynodiad cymharol o 8.2 × 10–10 o'i allosod o gromlin fesur sy'n seiliedig ar cuvette.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而基加并业通下的测量曲线，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，并三埯浯度通通通通通通通通通通佀低佀浓度。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 увеличиваетмсицичиваетрациц , и при экстраполяции кривой измерения на основе кюветы она достигает значения относительной измерения на основе кюветы она достигает значения относительной конц1 × 1 , 0 × 1 , 0 × 1 , 1 × 1 , 1 × 2 Fodd bynnag, ar grynodiadau isel (crynodiadau perthnasol < 1.28 × 10-5) mae'r AED yn cynyddu gyda chrynodiad gostyngol, ac o'i allosod o gromlin fesur sy'n seiliedig ar cuvette, mae'n cyrraedd gwerth crynodiad cymharol o 8.2 × 10–10 803 .Mae hyn yn arwain at lwybr optegol cyfatebol o 803 cm (AEF × 1 cm), sy'n llawer hirach na hyd ffisegol y MWC, a hyd yn oed yn hirach na'r LWC hiraf sydd ar gael yn fasnachol (500 cm o World Precision Instruments, Inc.).Mae gan Doko Engineering LLC hyd o 200 cm).Nid yw'r cynnydd aflinol hwn mewn amsugno yn yr LWC wedi'i adrodd yn flaenorol.
Ar ffig.6(a)-(c) dangos delwedd optegol, delwedd microsgop, a delwedd proffil optegol o arwyneb mewnol y rhan MWC, yn y drefn honno.Fel y dangosir yn ffig.6(a), mae'r arwyneb mewnol yn llyfn ac yn sgleiniog, gall adlewyrchu golau gweladwy, ac mae'n adlewyrchol iawn.Fel y dangosir yn ffig.6(b), oherwydd anffurfiad a natur grisialaidd y metel, mae mesas bach ac afreoleidd-dra yn ymddangos ar yr wyneb llyfn. O ystyried arwynebedd bach (<5 μm × 5 μm), mae garwedd y rhan fwyaf o arwynebau yn llai na 1.2 nm (Ffig. 6(c)). O ystyried arwynebedd bach (<5 μm × 5 μm), mae garwedd y rhan fwyaf o arwynebau yn llai na 1.2 nm (Ffig. 6(c)). Ввиду малой площади (<5 мкм×5 мкм) шероховатость большей части поверхности составляет мене 1,2. Oherwydd yr arwynebedd bach (<5 µm × 5 µm), mae garwedd y rhan fwyaf o'r arwyneb yn llai na 1.2 nm (Ffig. 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 состамвле ( мкм × 5 мкм ), шероховатость большинства поверхностей состамвле ( мкм × 5 мкм ). O ystyried yr arwynebedd bach (<5 µm × 5 µm), mae garwedd y rhan fwyaf o arwynebau yn llai nag 1.2 nm (Ffig. 6(c)).
(a) Delwedd optegol, (b) delwedd microsgop, a (c) delwedd optegol o arwyneb mewnol y toriad MWC.
Fel y dangosir yn ffig.7(a), mae'r llwybr optegol LOP yn y capilari yn cael ei bennu gan ongl mynychder θ (LOP = LC/sinθ, lle mae LC yn hyd ffisegol y capilari).Ar gyfer capilarïau Teflon AF wedi'u llenwi â DI H2O, rhaid i'r ongl amlder fod yn fwy na'r ongl gritigol o 77.8 °, felly mae'r LOP yn llai na 1.02 × LC heb welliant pellach3.6.Tra, gyda MWC, mae cyfyngu golau y tu mewn i'r capilari yn annibynnol ar fynegai plygiannol neu ongl mynychder, felly wrth i ongl yr achosion leihau, gall y llwybr golau fod yn llawer hirach na hyd y capilari (LOP »LC).Fel y dangosir yn ffig.7(b), gall yr arwyneb metel rhychog achosi gwasgariad golau, a all gynyddu'r llwybr optegol yn fawr.
Felly, mae dau lwybr golau ar gyfer MWC: golau uniongyrchol heb adlewyrchiad (LOP = LC) a golau sawtooth gydag adlewyrchiadau lluosog rhwng y waliau ochr (LOP »LC).Yn ôl cyfraith Beer, gellir mynegi dwyster y golau uniongyrchol a igam-ogam a drosglwyddir fel PS × exp (-α × LC) a PZ × exp (-α × LOP) yn y drefn honno, lle mae'r α cyson yn cyfernod amsugno, sy'n dibynnu'n llwyr ar y crynodiad inc.
Ar gyfer inc crynodiad uchel (ee, crynodiad cysylltiedig > 1.28 × 10-5), mae'r golau igam-ogam wedi'i wanhau'n fawr ac mae ei ddwysedd yn llawer is na golau syth, oherwydd y cyfernod amsugno mawr a'i lwybr optegol llawer hirach. Ar gyfer inc crynodiad uchel (ee, crynodiad cysylltiedig > 1.28 × 10-5), mae'r golau igam-ogam wedi'i wanhau'n fawr ac mae ei ddwysedd yn llawer is na golau syth, oherwydd y cyfernod amsugno mawr a'i lwybr optegol llawer hirach. Для чернил с высокой концентрацией (например, относительная концентрация >1,28 × 10-5) зигзаграциезигзагонобия тухает, а его интенсивность намного ниже, чем упрямого света, из-за большого коэфишого коэфициента коэфициента длинnogo opтическоgo излучения. Ar gyfer inc crynodiad uchel (ee crynodiad cymharol > 1.28 × 10-5), mae'r golau igam-ogam wedi'i wanhau'n gryf ac mae ei ddwysedd yn llawer is na golau uniongyrchol oherwydd y cyfernod amsugno mawr ac allyriadau optegol llawer hirach.trac.对于 高浓度 墨水 （例如 ， 相关 浓度 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 吸收 系数 系数 大 ， ， 光学 时间 更 长 长 长 长 更对于高浓度墨水（例如，浓度浓度> 1.28×10-5），z字形衰减很衰减场大，场度大 ， 尺场大, 场场度庰度庺庺大, 场形这是吸收系数大光学时间更。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。Для чернил с высокой концентрацией (например, релевантные концентрации >1,28×10-5) ychwanegu ослабляется , и его интенсивность намного ниже, чем у прямого света из-за большого коэфипого коэфиполедиболи ьного оптического времени. Ar gyfer inciau crynodiad uchel (ee, crynodiadau perthnasol > 1.28 × 10-5), mae'r golau igam-ogam yn cael ei wanhau'n sylweddol ac mae ei ddwysedd yn llawer is na golau uniongyrchol oherwydd y cyfernod amsugno mawr ac amser optegol hirach.ffordd fach.Felly, golau uniongyrchol oedd yn dominyddu'r penderfyniad amsugnedd (LOP = LC) a chadwyd yr AEF yn gyson ar ~7.0. Mewn cyferbyniad, pan fydd y cyfernod amsugno yn gostwng gyda chrynodiad inc yn gostwng (ee, crynodiad cysylltiedig <1.28 × 10-5), mae dwyster golau igam-ogam yn cynyddu'n gyflymach na golau syth ac yna mae golau igam-ogam yn dechrau chwarae rhan bwysicach. Mewn cyferbyniad, pan fydd y cyfernod amsugno yn gostwng gyda chrynodiad inc yn gostwng (ee, crynodiad cysylltiedig <1.28 × 10-5), mae dwyster golau igam-ogam yn cynyddu'n gyflymach na golau syth ac yna mae golau igam-ogam yn dechrau chwarae rhan bwysicach. Напротив, когда когда коэфициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (поглощения) <1,28 × 10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем у прямого света, е и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и чемо прямого света, гзаgoобразный свет. I'r gwrthwyneb, pan fydd y cyfernod amsugno yn gostwng gyda chrynodiad inc yn gostwng (er enghraifft, y crynodiad cymharol <1.28 × 10-5), mae dwyster y golau igam-ogam yn cynyddu'n gyflymach na'r golau uniongyrchol, ac yna mae golau igam-ogam yn dechrau chwarae.rôl bwysicach.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）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 18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沦洍洏氛期覛期覛洛期要挥挥个 重要里洍洛洛洛洛洛洛要挥挥个 重要里洛洛洛洏洛洛洛洛洛洛要期更更更 HI的角色。 И наоборот, когда когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (наприномевы ция < 1,28×10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем прямого, и зизагообразного света увеличивается быстрее, чем прямого, и зого света т начинает играть более важную роль. I'r gwrthwyneb, pan fydd y cyfernod amsugno yn gostwng gyda chrynodiad inc yn gostwng (er enghraifft, y crynodiad cyfatebol < 1.28 × 10-5), mae dwyster y golau igam-ogam yn cynyddu'n gyflymach na'r golau uniongyrchol, ac yna mae'r golau igam-ogam yn dechrau chwarae rhan bwysicach.cymeriad rôl.Felly, oherwydd y llwybr optegol sawtooth (LOP »LC), gellir cynyddu'r AEF yn llawer mwy na 7.0.Gellir cael nodweddion trawsyrru golau manwl gywir MWC gan ddefnyddio theori modd waveguide.
Yn ogystal â gwella'r llwybr optegol, mae newid sampl cyflym hefyd yn cyfrannu at derfynau canfod isel iawn.Oherwydd y nifer fach o MCC (0.16 ml), gall yr amser sydd ei angen i newid a newid datrysiadau yn MCC fod yn llai nag 20 eiliad.Fel y dangosir yn Ffigur 5, mae isafswm gwerth canfyddadwy AMWC (2.5 × 10–4) 4 gwaith yn is na gwerth Acuvette (1.0 × 10–3).Mae newid cyflym yr ateb sy'n llifo yn y capilari yn lleihau effaith sŵn y system (ee drifft) ar gywirdeb y gwahaniaeth amsugno o'i gymharu â'r ateb cadw yn y cuvette.Er enghraifft, fel y dangosir yn ffig.3(b)-(d), mae'n hawdd gwahaniaethu rhwng ΔV a signal drifft oherwydd bod y sampl yn newid yn gyflym yn y capilari cyfaint bach.
Fel y dangosir yn Nhabl 2, paratowyd ystod o hydoddiannau glwcos mewn crynodiadau amrywiol gan ddefnyddio DI H2O fel hydoddydd.Paratowyd samplau lliw neu wag trwy gymysgu hydoddiant glwcos neu ddŵr wedi'i ddad-ïoneiddio â thoddiannau cromogenig o glwcos ocsidas (GOD) a peroxidase (POD) 37 mewn cymhareb cyfaint sefydlog o 3: 1, yn y drefn honno.Ar ffig.Mae 8 yn dangos ffotograffau optegol o naw sampl staen (S2-S10) gyda chrynodiadau glwcos yn amrywio o 2.0 mM (chwith) i 5.12 nM (dde).Mae cochni yn lleihau gyda chrynodiad glwcos yn gostwng.
Dangosir canlyniadau mesuriadau samplau 4, 9, a 10 gyda ffotomedr wedi'i seilio ar MWC yn Ffigys.9(a)-(c), yn y drefn honno.Fel y dangosir yn ffig.9(c), mae'r ΔV a fesurwyd yn dod yn llai sefydlog ac yn cynyddu'n araf yn ystod y mesuriad wrth i liw'r adweithydd GOD-POD ei hun (hyd yn oed heb ychwanegu glwcos) newid yn araf yn y golau.Felly, ni ellir ailadrodd mesuriadau ΔV olynol ar gyfer samplau â chrynodiad glwcos o lai na 5.12 nM (sampl 10), oherwydd pan fo ΔV yn ddigon bach, ni ellir esgeuluso ansefydlogrwydd yr adweithydd GOD-POD mwyach.Felly, y terfyn canfod ar gyfer hydoddiant glwcos yw 5.12 nM, er bod y gwerth ΔV cyfatebol (0.52 µV) yn llawer mwy na'r gwerth sŵn (0.03 µV), sy'n nodi y gellir canfod ΔV bach o hyd.Gellir gwella'r terfyn canfod hwn ymhellach trwy ddefnyddio adweithyddion cromogenig mwy sefydlog.
(a) Canlyniadau mesur ar gyfer sampl 4, (b) sampl 9, ac (c) sampl 10 gan ddefnyddio ffotomedr sy'n seiliedig ar MWC.
Gellir cyfrifo'r amsugnedd AMWC gan ddefnyddio'r gwerthoedd Vcolor, Vblank a Vdark a fesurwyd.Ar gyfer ffotosynhwyrydd gydag ennill o 105 Vdark yw -0.068 μV.Gellir gosod mesuriadau ar gyfer pob sampl yn y deunydd atodol.Er mwyn cymharu, mesurwyd samplau glwcos hefyd gyda sbectroffotomedr a chyrhaeddodd yr amsugnedd mesuredig Acuvette derfyn canfod o 0.64 µM (sampl 7) fel y dangosir yn Ffigur 10.
Cyflwynir y berthynas rhwng amsugnedd a chrynodiad yn Ffigur 11. Gyda'r ffotomedr sy'n seiliedig ar MWC, cafwyd gwelliant 125-plyg yn y terfyn canfod o'i gymharu â'r sbectrophotometer sy'n seiliedig ar cuvette.Mae'r gwelliant hwn yn is na'r assay inc coch oherwydd sefydlogrwydd gwael yr adweithydd GOD-POD.Gwelwyd hefyd gynnydd aflinol mewn amsugnedd ar grynodiadau isel.
Mae'r ffotomedr sy'n seiliedig ar MWC wedi'i ddatblygu ar gyfer canfod samplau hylifol yn hynod sensitif.Gellir cynyddu'r llwybr optegol yn fawr, a llawer hirach na hyd ffisegol y MWC, oherwydd gellir cynnwys golau gwasgaredig gan y waliau ochr metel llyfn rhychog yn y capilari waeth beth fo'r ongl mynychder.Gellir cyflawni crynodiadau mor isel â 5.12 nM gan ddefnyddio adweithyddion GOD-POD confensiynol diolch i ymhelaethiad optegol aflinol newydd a newid sampl cyflym a chanfod glwcos.Bydd y ffotomedr cryno a rhad hwn yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn gwyddorau bywyd a monitro amgylcheddol ar gyfer dadansoddi olrhain.
Fel y dangosir yn Ffigur 1, mae'r ffotomedr sy'n seiliedig ar MWC yn cynnwys MWC 7 cm o hyd (diamedr mewnol 1.7 mm, diamedr allanol 3.18 mm, wyneb mewnol electropolished dosbarth EP, capilari dur di-staen SUS316L), tonfedd LED 505 nm (Thorlabs M505F1), a lensys ymlediad gain6Thorlabs (D.B). a dau gysylltydd T ar gyfer cyfathrebu optegol a hylif i mewn/allan.Gwneir y cysylltydd T trwy fondio plât cwarts tryloyw â thiwb PMMA y mae tiwbiau MWC a Peek (0.72 mm ID, 1.6 mm OD, Vici Valco Corp.) yn cael eu mewnosod a'u gludo'n dynn ynddo.Defnyddir falf tair ffordd sy'n gysylltiedig â thiwb mewnfa Pike i newid y sampl sy'n dod i mewn.Gall y ffotosynhwyrydd drosi'r pŵer optegol a dderbyniwyd P yn signal foltedd chwyddedig N × V (lle mae V/P = 1.0 V/W ar 1550 nm, gellir addasu ennill N â llaw yn yr ystod o 103-107).Er mwyn bod yn gryno, defnyddir V yn lle N×V fel y signal allbwn.
Mewn cymhariaeth, defnyddiwyd sbectroffotomedr masnachol (cyfres Agilent Technologies Cary 300 gyda Ffoto-amlyddydd Effeithlonrwydd Uchel R928) gyda chell cuvette 1.0 cm hefyd i fesur amsugnedd samplau hylif.
Archwiliwyd wyneb mewnol y toriad MWC gan ddefnyddio proffiliwr wyneb optegol (ZYGO New View 5022) gyda datrysiad fertigol ac ochrol o 0.1 nm a 0.11 µm, yn y drefn honno.
Prynwyd yr holl gemegau (gradd ddadansoddol, dim puro pellach) gan Sichuan Chuangke Biotechnology Co, Ltd Mae pecynnau prawf glwcos yn cynnwys glwcos oxidase (GOD), peroxidase (POD), 4-aminoantipyrine a ffenol, ac ati Paratowyd yr ateb cromogenig gan y dull arferol GOD-POD 37.
Fel y dangosir yn Nhabl 2, paratowyd ystod o hydoddiannau glwcos mewn crynodiadau amrywiol gan ddefnyddio DI H2O fel gwanedydd gan ddefnyddio dull gwanhau cyfresol (gweler Deunyddiau Atodol am fanylion).Paratowch samplau staen neu wag trwy gymysgu hydoddiant glwcos neu ddŵr wedi'i ddad-ïoneiddio â hydoddiant cromogenig mewn cymhareb cyfaint sefydlog o 3:1, yn y drefn honno.Roedd yr holl samplau'n cael eu storio ar 37°C wedi'u diogelu rhag golau am 10 munud cyn eu mesur.Yn y dull GOD-POD, mae samplau staen yn troi'n goch gydag uchafswm amsugno ar 505 nm, ac mae'r amsugno bron yn gymesur â'r crynodiad glwcos.
Fel y dangosir yn Nhabl 1, paratowyd cyfres o atebion inc coch (Ostrich Ink Co., Ltd., Tianjin, Tsieina) gan y dull gwanhau cyfresol gan ddefnyddio DI H2O fel toddydd.
Sut i ddyfynnu'r erthygl hon: Bai, M. et al.Ffotomedr cryno yn seiliedig ar gapilarïau canllaw tonnau metel: ar gyfer pennu crynodiadau nanomolar o glwcos.y wyddoniaeth.5, 10476. doi: 10.1038/srep10476 (2015).
Gwisg, P. a Franke, H. Cynyddu cywirdeb dadansoddi hylif a rheoli gwerth pH gan ddefnyddio canllaw tonnau craidd hylif. Gwisg, P. a Franke, H. Cynyddu cywirdeb dadansoddi hylif a rheoli gwerth pH gan ddefnyddio canllaw tonnau craidd hylif.Gwisg, P. a Franke, H. Gwella cywirdeb dadansoddi hylif a rheolaeth pH gyda thonfedd craidd hylifol. Gwisg, P. & Franke, H. 使用液芯波导提高液体分析和pH 值控制的准确性。。 Gwisg, P. a Franke, H. 使用液芯波导提高液体分析和pHGwisg, P. a Franke, H. Gwella cywirdeb dadansoddi hylif a rheolaeth pH gan ddefnyddio tonnau craidd hylifol.Newid i wyddoniaeth.metr.68, 2167–2171 (1997).
Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ a Hansell, DA Penderfyniad lliwimetrig parhaus o amoniwm hybrin mewn dŵr môr gyda cell capilari tonnau hylif llwybr hir. Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ a Hansell, DA Penderfynu lliwimetrig parhaus o olrhain amoniwm mewn dŵr môr gyda cell capilari tonnau hylif llwybr hir.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ a Hansel, DA Penderfyniad lliwimetrig parhaus o symiau hybrin o amoniwm mewn dŵr môr gan ddefnyddio cell capilari gyda thonfedd hylif. Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ & Hansell, DA 用长程液体波导毛细管连续比色测的痕量铵。 Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ & Hansell, DA.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ a Hansel, DA Penderfyniad lliwimetrig parhaus o symiau hybrin o amoniwm mewn dŵr môr gan ddefnyddio capilarïau tonnau hylif ystod hir.Cemeg ym mis Mawrth.96, 73–85 (2005).
Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Adolygiad o gymwysiadau diweddar y gell capilari hylifol tonnau mewn technegau dadansoddi seiliedig ar lif i wella sensitifrwydd dulliau canfod sbectrosgopig. Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Adolygiad o gymwysiadau diweddar y gell capilari hylifol tonnau mewn technegau dadansoddi seiliedig ar lif i wella sensitifrwydd dulliau canfod sbectrosgopig.Pascoa, RNMJ, Toth, IV a Rangel, AOSS Adolygiad o gymwysiadau diweddar y gell capilari hylifol tonnau mewn technegau dadansoddi llif i wella sensitifrwydd dulliau canfod sbectrosgopig. Páscoa, rnmj, tóth, iv & rangel, aoss 回顾 液体 波导 毛细管 单元 单元 在 流动 的 分析 分析 技术 中 的 最新 应用 ， 以 提高 光谱 检测 检测 方法 的 的 灵敏度。。 Páscoa, rnmj, tóth, iv & rangel, aoss 回顾 液体 毛细管 毛细管 单元 在 在 基于 基于 分析 分析 最新 的 技术 以 以 提高 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Pascoa, RNMJ, Toth, IV a Rangel, AOSS Adolygiad o gymwysiadau diweddar o gelloedd capilari tonnau hylifol mewn dulliau dadansoddi sy'n seiliedig ar lif i wella sensitifrwydd dulliau canfod sbectrosgopig.anws.Chim.Deddf 739, 1-13 (2012).
Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Ymchwiliad i drwch ffilmiau Ag, AgI yn y capilari ar gyfer tonnau gwag. Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Ymchwiliad i drwch ffilmiau Ag, AgI yn y capilari ar gyfer tonnau gwag.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. a Shen J. Ymchwiliad i drwch y ffilmiau Ag, AgI mewn capilari ar gyfer tonnau gwag. 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. Ymchwil ar drwch ffilm denau o Ag ac AgI yn y ddwythell aer.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. a Shen J. Ymchwiliad i drwch ffilm tenau Ag, AgI mewn capilarïau waveguide gwag.Ffiseg isgoch.technoleg 42, 501–508 (2001).
Gimbert, LJ, Haygarth, PM a Worsfold, PJ Penderfynu ar grynodiadau nanomolar o ffosffad mewn dyfroedd naturiol gan ddefnyddio chwistrelliad llif gyda chell capilari tonfedd hylif hyd llwybr hir a chanfod sbectrophotometrig cyflwr solet. Gimbert, LJ, Haygarth, PM a Worsfold, PJ Penderfynu ar grynodiadau nanomolar o ffosffad mewn dyfroedd naturiol gan ddefnyddio chwistrelliad llif gyda chell capilari tonfedd hylif hyd llwybr hir a chanfod sbectrophotometrig cyflwr solet.Gimbert, LJ, Haygarth, PM a Worsfold, PJ Pennu crynodiadau ffosffad nanomolar mewn dyfroedd naturiol gan ddefnyddio chwistrelliad llif gyda chell capilari hylif tonnau a chanfod sbectrophotometreg cyflwr solet. Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ 使用流动注射和长光程液体体波导毛细管和固态分光光和棕和光测劋管和纳摩尔浓度的磷酸盐。 Gimbert, LJ, Haygarth, PM a Worsfold, PJ Pennu crynodiad ffosffad mewn dŵr naturiol gan ddefnyddio chwistrell hylif a thiwb capilari tonnau hylif ystod hir.Gimbert, LJ, Haygarth, PM a Worsfold, PJ Pennu ffosffad nanomolar mewn dŵr naturiol gan ddefnyddio llif chwistrellu a thonfedd capilari gyda llwybr optegol hir a chanfod sbectrophotometrig cyflwr solet.Taranta 71, 1624–1628 (2007).
Belz, M., Gwisg, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Llinelloledd a llwybr optegol effeithiol o gelloedd capilari hylifol waveguide. Belz, M., Gwisg, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Llinelloledd a llwybr optegol effeithiol o gelloedd capilari hylifol waveguide.Belz M., Gwisg P., Suhitsky A. a Liu S. Llinelloledd a hyd llwybr optegol effeithiol mewn tonnau hylif mewn celloedd capilari. Belz, M., Gwisg, 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. llinoledd a hyd effeithiol dwfr hylifol.Belz M., Gwisg P., Suhitsky A. a Liu S. Hyd llwybr optegol llinol ac effeithiol mewn ton hylif celloedd capilari.SPIE 3856, 271–281 (1999).
Dallas, T. & Dasgupta, PK Golau ar ddiwedd y twnnel: cymwysiadau dadansoddol diweddar o ganllawiau tonnau hylif-craidd. Dallas, T. & Dasgupta, PK Golau ar ddiwedd y twnnel: cymwysiadau dadansoddol diweddar o ganllawiau tonnau hylif-craidd.Dallas, T. a Dasgupta, PK Golau ar ddiwedd y twnnel: cymwysiadau dadansoddol diweddar o ganllawiau tonnau hylif-craidd. Dallas, T. & Dasgupta, PK Golau ar ddiwedd y twnnel:液芯波导的最新分析应用。 Dallas, T. & Dasgupta, PK Golau ar ddiwedd y twnnel:液芯波导的最新分析应用。Dallas, T. a Dasgupta, PK Light ar ddiwedd y twnnel: y cymhwysiad dadansoddol diweddaraf o ganllawiau tonnau craidd hylif.TrAC, dadansoddi tueddiadau.Cemegol.23, 385–392 (2004).
Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID Cell synhwyro ffotometrig adlewyrchiad mewnol llawn amryddawn ar gyfer dadansoddi llif. Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID Cell synhwyro ffotometrig adlewyrchiad mewnol llawn amryddawn ar gyfer dadansoddi llif.Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR a McKelvey, ID Universal cell adlewyrchiad mewnol ffotometrig cyfan ar gyfer dadansoddi llif. Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID 用于流量分析的多功能全内反射全度检测池。 Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, IDEllis, PS, Gentle, BS, Grace, MR a McKelvey, ID Universal TIR cell ffotometrig ar gyfer dadansoddi llif.Taranta 79, 830–835 (2009).
Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Cell llif ffotometrig aml-fyfyrio i'w defnyddio mewn dadansoddiad chwistrelliad llif o ddyfroedd aberol. Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Cell llif ffotometrig aml-fyfyrio i'w defnyddio mewn dadansoddiad chwistrelliad llif o ddyfroedd aberol.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ a McKelvey, ID Cell llif ffotometrig aml-adlewyrchiad i'w ddefnyddio wrth ddadansoddi llif dyfroedd aberol. 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 & McKelvie, ID.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ a McKelvey, ID Cell llif ffotometrig aml-adlewyrchiad ar gyfer dadansoddi chwistrelliad llif mewn dyfroedd aberol.anws Chim.Acta 499, 81-89 (2003).
Pan, J. -Z., Yao, B. & Fang, Q. Ffotomedr llaw yn seiliedig ar ganfod amsugno hylif-craidd waveguide ar gyfer samplau graddfa nanoliter. Pan, J.-Z., Yao, B. & Fang, Q. Ffotomedr llaw yn seiliedig ar ganfod amsugno hylif-craidd waveguide ar gyfer samplau ar raddfa nanoliter.Pan, J.-Z., Yao, B. a Fang, K. Ffotomedr llaw yn seiliedig ar ganfod amsugno tonfedd hylif-craidd ar gyfer samplau ar raddfa nanoliter. 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. Yn seiliedig ar 液芯波波水水水油法的纳法手手手持光度计。Pan, J.-Z., Yao, B. a Fang, K. Ffotomedr llaw gyda sampl nanoscale yn seiliedig ar ganfod amsugno mewn ton craidd hylif.anws Cemegol.82, 3394–3398 (2010).
Zhang, J.-Z.Cynyddu sensitifrwydd dadansoddiad llif pigiad trwy ddefnyddio cell llif capilari gyda llwybr optegol hir ar gyfer canfod sbectroffotometrig.anws.y wyddoniaeth.22, 57–60 (2006).
D'Sa, EJ & Steward, RG Cymhwysiad canllaw tonnau capilari hylif mewn sbectrosgopeg amsugnedd (Ymateb i'r sylw gan Byrne a Kaltenbacher). D'Sa, EJ & Steward, RG Cymhwysiad canllaw tonnau capilari hylif mewn sbectrosgopeg amsugnedd (Ymateb i'r sylw gan Byrne a Kaltenbacher).D'Sa, EJ a Steward, RG Cymwysiadau tonnau capilari hylifol mewn sbectrosgopeg amsugno (Ymateb i sylwadau Byrne a 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 Cymhwyso hylif 毛绿波波对在sbectrwm amsugno (回复Byrne和Kaltenbacher的评论）).D'Sa, EJ a Steward, RG Tywysyddion tonnau capilari hylif ar gyfer sbectrosgopeg amsugno (mewn ymateb i sylwadau gan Byrne a Kaltenbacher).limonol.Eigionegydd.46, 742–745 (2001).
Khijwania, SK & Gupta, BD Synhwyrydd amsugno maes evanescent optig ffibr: Effaith paramedrau ffibr a geometreg y stiliwr. Khijwania, SK & Gupta, BD Synhwyrydd amsugno maes evanescent optig ffibr: Effaith paramedrau ffibr a geometreg y stiliwr.Hijvania, SK a Gupta, BD Fiber Optic Evanescent Amsugno Maes Synhwyrydd: Dylanwad Paramedrau Ffibr a Geometreg Holwch. Khijwania, SK a 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 a Gupta, BDHijvania, SK a Gupta, BD Evanescent maes amsugno ffibr optig synwyryddion: dylanwad paramedrau ffibr a geometreg stiliwr.Opteg ac Electroneg Cwantwm 31, 625–636 (1999).
Biedrzycki, S., Buric, AS, Falk, J. & Woodruff, SD Allbwn onglog o pant, metel-leinio, waveguide synwyryddion Raman. Biedrzycki, S., Buric, AS, Falk, J. & Woodruff, SD Allbwn onglog o pant, metel-leinio, waveguide synwyryddion Raman.Bedjitsky, S., Burich, AS, Falk, J. a Woodruff, SD Allbwn onglog o synwyryddion Raman waveguide gwag gyda leinin metel. Biedrzycki, S., Buric, AS, Falk, J. & Woodruff, SD 空心金属内衬波导拉曼传感器的角输出。 Biedrzycki, S., Buric, AS, Falk, J. & Woodruff, SD.Bedjitsky, S., Burich, AS, Falk, J. a Woodruff, SD Allbwn onglog synhwyrydd Raman gyda thonfedd metel noeth.cais i ddewis 51, 2023-2025 (2012).
Harrington, JA Trosolwg o donllawiau gwag ar gyfer trosglwyddo IR.integreiddio ffibr.i ddewis.19, 211–227 (2000).