Dankon pro vizito de Nature.com.La retumila versio, kiun vi uzas, havas limigitan CSS-subtenon.Por la plej bona sperto, ni rekomendas, ke vi uzu ĝisdatigitan retumilon (aŭ malŝaltu Kongruo-Reĝimon en Internet Explorer).Intertempe, por certigi daŭran subtenon, ni redonos la retejon sen stiloj kaj JavaScript.
Spuranalizo de likvaj provaĵoj havas larĝan gamon de aplikoj en la vivsciencoj kaj media monitorado.En ĉi tiu laboro, ni evoluigis kompaktan kaj malmultekostan fotometron bazitan sur metalaj ondogvidkapilaroj (MCCs) por ultrasentema determino de sorbado.La optika pado povas esti tre pliigita, kaj multe pli longa ol la fizika longo de la MWC, ĉar lumo disigita per la ondigitaj glataj metalflankmuroj povas esti enhavita ene de la kapilaro nekonsiderante la angulo de incidenco.Koncentriĝoj tiel malaltaj kiel 5.12 nM povas esti atingitaj per oftaj kromogenaj reakciiloj pro nova ne-linia optika plifortigo kaj rapida provaĵŝanĝo kaj glukozodetekto.
Fotometrio estas vaste uzata por spuranalizo de likvaj specimenoj pro la abundo de disponeblaj kromogenaj reakciiloj kaj duonkonduktaj optoelektronikaj aparatoj1,2,3,4,5.Kompare kun tradicia kuveta absorba determino, likvaj ondgvidiloj (LWC) kapilaroj reflektas (TIR) ​​tenante la sondan lumon ene de la kapilaro1,2,3,4,5.Tamen, sen plia plibonigo, la optika vojo estas nur proksima al la fizika longo de LWC3.6, kaj pliigi la LWC-longon preter 1.0 m suferos fortan malfortiĝon de luma kaj alta risko de bobeloj, ktp.3, 7. Koncerne la proponitan mult-reflektan ĉelon por optikaj vojo-plibonigoj, la detekta limo estas nur plibonigita per faktoro de 5-8.92.
Nuntempe ekzistas du ĉefaj specoj de LWC, nome Teflon AF-kapilaroj (havantaj refraktan indicon de nur ~1.3, kiu estas pli malalta ol tiu de akvo) kaj silikaj kapilaroj kovritaj per Teflon AF aŭ metalaj filmoj1,3,4.Por atingi TIR ĉe la interfaco inter dielektrikaj materialoj, necesas materialoj kun malalta refrakta indico kaj altaj malpezaj incid-anguloj3,6,10.Koncerne al Teflon AF-kapilaroj, Teflon AF estas spirebla pro sia pora strukturo3,11 kaj povas sorbi malgrandajn kvantojn da substancoj en akvoprovaĵoj.Por kvarcaj kapilaroj kovritaj ekstere per Teflon AF aŭ metalo, la refrakta indico de kvarco (1.45) estas pli alta ol la plej multaj likvaj specimenoj (ekz. 1.33 por akvo)3,6,12,13.Por kapilaroj kovritaj per metala filmo interne, transportaj propraĵoj estis studitaj14,15,16,17,18, sed la tega procezo estas komplika, la surfaco de la metala filmo havas malglatan kaj poran strukturon4,19.
Krome, komercaj LWCs (AF Teflon Coated Capillaries kaj AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) havas iujn aliajn malavantaĝojn, kiel ekzemple: por faŭltoj..La granda morta volumeno de la TIR3,10, (2) T-konektilo (por ligi kapilarojn, fibrojn kaj enirejon/elirejojn) povas kapti aervezikojn10.
Samtempe, la determino de glukozo-niveloj estas tre grava por la diagnozo de diabeto, hepata cirozo kaj mensa malsano20.kaj multaj detektmetodoj kiel ekzemple fotometrio (inkluzive de spektrofotometrio 21, 22, 23, 24, 25 kaj kolorimetrio sur papero 26, 27, 28), galvanometrio 29, 30, 31, fluorometrio 32, 33, 34, 35, optika repolusaĵo, plasmona 36-surfaco.37, Fabry-Perot kavo 38, elektrokemio 39 kaj kapilara elektroforezo 40,41 ktp.Tamen, la plej multaj el tiuj metodoj postulas multekostan ekipaĵon, kaj detekto de glukozo ĉe pluraj nanomolaraj koncentriĝoj restas defio (ekzemple, por fotometrikaj mezuradoj21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, la plej malalta koncentriĝo de glukozo).la limigo estis nur 30 nM kiam prusaj bluaj nanopartikloj estis utiligitaj kiel peroksidaz-imitistoj).Analizoj de nanomolaj glukozo ofte estas postulataj por molekula-nivelaj ĉelaj studoj kiel ekzemple inhibicio de homa prostatkancera kresko42 kaj la CO2 fiksadkonduto de Prochlorococcus en la oceano.
En ĉi tiu artikolo, kompakta, malmultekosta fotometro bazita sur metala ondgvidkapilaro (MWC), neoksidebla ŝtala kapilaro SUS316L kun elektropolurita interna surfaco, estis evoluigita por ultrasentema sorbada persistemo.Ĉar lumo povas esti kaptita ene de metalkapilaroj nekonsiderante la angulo de incidenco, la optika pado povas esti tre pliigita per malpeza disvastigo sur ondigitaj kaj glataj metalsurfacoj, kaj estas multe pli longa ol la fizika longo de la MWC.Krome, simpla T-konektilo estis dizajnita por la optika konekto kaj fluida enirejo/elirejo por minimumigi mortan volumenon kaj eviti bobelkapton.Por la 7 cm MWC-fotometro, la detekta limo pliboniĝas je ĉirkaŭ 3000 fojojn kompare kun la komerca spektrofotometro kun 1 cm-kuveto pro la nova plibonigo de la ne-linia optika vojo kaj rapida specimena ŝanĝado, kaj la detekta koncentriĝo de glukozo ankaŭ povas esti atingita.nur 5.12 nM uzante oftajn kromogenajn reakcilojn.
Kiel montrite en Figuro 1, la MWC-bazita fotometro konsistas el 7 cm longa MWC kun EP-grado elektropolurita interna surfaco, 505 nm LED kun lenso, alĝustigebla gajna fotodetektilo, kaj du por optika kuplado kaj likva enigo.Eliro.Tridirekta valvo ligita al la Pike-enirtubo estas uzata por ŝanĝi la envenantan provaĵon.La Peek-tubo persvadas bone kontraŭ la kvarca plato kaj MWC, do la morta volumo en la T-konektilo estas minimuma, efike malhelpante aervezikojn esti kaptitaj.Krome, la kolimita trabo povas esti facile kaj efike enkondukita en la MWC tra la T-peca kvarcplato.
La trabo kaj likva provaĵo estas enkondukitaj en la MCC tra T-peco, kaj la trabo pasanta tra la MCC estas ricevita per fotodetektilo.Alvenantaj solvoj de makulitaj aŭ malplenaj provaĵoj estis alterne enkondukitaj en la ICC tra tridirekta valvo.Laŭ la leĝo de Beer, la optika denseco de kolora provaĵo povas esti kalkulita de la ekvacio.1.10
kie Vcolor kaj Vblank estas la produktaĵsignaloj de la fotodetektilo kiam koloro kaj malplenaj provaĵoj estas enkondukitaj en la MCC, respektive, kaj Vdark estas la fonsignalo de la fotodetektilo kiam la LED estas malŝaltita.La ŝanĝo en la produktaĵsignalo ΔV = Vcolor–Vblank povas esti mezurita ŝanĝante provaĵojn.Laŭ la ekvacio.Kiel montrite en Figuro 1, se ΔV estas multe pli malgranda ol Vblank–Vdark, dum uzado de specimena ŝanĝskemo, malgrandaj ŝanĝoj en Vblank (ekz. drivo) povas havi nur malmulte da efiko al la AMWC-valoro.
Por kompari la agadon de la fotometro bazita en MWC kun la spektrofotometro bazita en kuveto, oni uzis solvaĵon de ruĝa inko kiel kolora specimeno pro ĝia bonega kolorstabileco kaj bona koncentriĝ-absorba lineareco, DI H2O kiel malplena specimeno..Kiel montrite en Tabelo 1, serio de ruĝaj inkaj solvoj estis preparitaj per la seria dilua metodo uzante DI H2O kiel solvilon.La relativa koncentriĝo de specimeno 1 (S1), nediluita origina ruĝa farbo, estis determinita kiel 1.0.Sur fig.Figuro 2 montras optikajn fotojn de 11 ruĝaj inkaj specimenoj (S4 al S14) kun relativaj koncentriĝoj (listigitaj en Tabelo 1) intervalantaj de 8.0 × 10-3 (maldekstre) ĝis 8.2 × 10-10 (dekstre).
La mezurrezultoj por specimeno 6 estas montritaj en Fig.3(a).La punktoj de ŝanĝado inter makulitaj kaj malplenaj specimenoj estas markitaj en la figuro per duoblaj sagoj "↔".Videblas, ke la produkta tensio rapide pliiĝas dum ŝanĝado de koloraj specimenoj al malplenaj specimenoj kaj inverse.Vcolor, Vblank kaj la ekvivalenta ΔV povas esti akiritaj kiel montrite en la figuro.
(a) Mezuraj rezultoj por specimeno 6, (b) specimeno 9, (c) specimeno 13, kaj (d) specimeno 14 uzante fotometron bazitan en MWC.
La mezurrezultoj por specimenoj 9, 13 kaj 14 estas montritaj en Fig.3(b)-(d), respektive.Kiel montrite en Figuro 3 (d), la mezurita ΔV estas nur 5 nV, kio estas preskaŭ 3 fojojn la brua valoro (2 nV).Malgranda ΔV malfacilas distingi de bruo.Tiel, la limo de detekto atingis relativan koncentriĝon de 8.2 × 10-10 (specimeno 14).Helpe de ekvacioj.1. AMWC-sorbado povas esti kalkulita el mezuritaj Vcolor, Vblank kaj Vdark-valoroj.Por fotodetektilo kun gajno de 104 Vmallumo estas -0.68 μV.La mezurrezultoj por ĉiuj specimenoj estas resumitaj en Tabelo 1 kaj troveblas en la suplementa materialo.Kiel montrite en Tabelo 1, absorbo trovita ĉe altaj koncentriĝoj saturas, do absorbo super 3.7 ne povas esti mezurita per MWC-bazitaj spektrometroj.
Por komparo, specimeno de ruĝa inko ankaŭ estis mezurita per spektrofotometro kaj la mezurita Acuvette-sorbado estas montrita en Figuro 4. La Acuvette-valoroj ĉe 505 nm (kiel montrite en Tabelo 1) estis akiritaj raportante al la kurboj de specimenoj 10, 11, aŭ 12 (kiel montrite en la enmetita).al Fig. 4) kiel bazlinio.Kiel montrite, la detekta limo atingis relativan koncentriĝon de 2.56 x 10-6 (specimeno 9) ĉar la sorbaj kurboj de specimenoj 10, 11 kaj 12 estis nedistingeblaj unu de la alia.Tiel, dum uzado de la MWC-bazita fotometro, la detektlimo estis plibonigita je faktoro de 3125 komparite kun la kuvet-bazita spektrofotometro.
Dependeco-sorbado-koncentriĝo estas prezentita en Fig.5.Por kuvetmezuradoj, la absorbo estas proporcia al la inkkoncentriĝo ĉe padlongo de 1 cm.Dum, por MWC-bazitaj mezuradoj, ne-linia pliiĝo en absorbado estis observita ĉe malaltaj koncentriĝoj.Laŭ la leĝo de Beer, absorbanco estas proporcia al la optika padlongo, tiel ke la sorbgajno AEF (difinita kiel AEF = AMWC/Acuvette ĉe la sama inkkoncentriĝo) estas la rilatumo de MWC al la optika padlongo de la kuveto.Kiel montrite en Figuro 5, ĉe altaj koncentriĝoj, la konstanta AEF estas proksimume 7.0, kio estas akceptebla ĉar la longo de la MWC estas ekzakte 7 fojojn la longo de 1 cm kuveto. Tamen, ĉe malaltaj koncentriĝoj (rilata koncentriĝo <1.28 × 10-5), AEF pliiĝas kun malkreskanta koncentriĝo kaj atingus valoron de 803 ĉe rilata koncentriĝo de 8.2 × 10-10 per eksterpolado de la kurbo de kuveta mezurado. Tamen, ĉe malaltaj koncentriĝoj (rilata koncentriĝo <1.28 × 10-5), AEF pliiĝas kun malkreskanta koncentriĝo kaj atingus valoron de 803 ĉe rilata koncentriĝo de 8.2 × 10-10 per eksterpolado de la kurbo de kuveta mezurado. Однако при низких концентрациях (относительная концентрация <1,28 × 10–5) AEF увеличициях увеличичительная концентрация <1,28 × 10–5) AEF увеличициях рации и может достигать значения 803 при относительной концентрации 8,2 × 10–10 при относительной концентрации 8,2 × 10–10 при при эносительной я на основе кюветы. Tamen, ĉe malaltaj koncentriĝoj (relativa koncentriĝo <1.28 × 10-5), la AEF pliiĝas kun malkreskanta koncentriĝo kaj povas atingi valoron de 803 ĉe relativa koncentriĝo de 8.2 × 10-10 kiam eksterpolite de kuvet-bazita mezurkurbo.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低而增加丟增加丟并下并下并下，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 ， 并丟 并丟 并丟 湶比色皿 测量 曲线 ， 在 浓度 为 8,2 × 10-10 时 达到 达到 达到 达到 达到。到 803 Однако при низких концентрациях (релевантные концентрации < 1,28 × 10-5) АЭП увелитрациях велитрациях ентрации, и при экстраполяции кривой измерения на основе кюветы она достигает значетнонцой отнации 8,2 × 10–10 803 . Tamen, ĉe malaltaj koncentriĝoj (rilataj koncentriĝoj < 1.28 × 10-5) la AED pliiĝas kun malpliiĝanta koncentriĝo, kaj kiam eksterpolite de kuveta kurbo de mezurado, ĝi atingas relativan koncentriĝvaloron de 8.2 × 10-10 803 .Tio rezultigas ekvivalentan optikan padon de 803 cm (AEF × 1 cm), kio estas multe pli longa ol la fizika longo de la MWC, kaj eĉ pli longa ol la plej longa komerce havebla LWC (500 cm de World Precision Instruments, Inc.).Doko Engineering LLC havas longon de 200 cm).Ĉi tiu ne-linia pliiĝo en sorbado en la LWC ne estis antaŭe raportita.
Sur fig.6 (a) - (c) montras optikan bildon, mikroskopbildon, kaj optikan profilbildon de la interna surfaco de la MWC-sekcio, respektive.Kiel montrite en fig.6(a), la interna surfaco estas glata kaj brila, povas reflekti videblan lumon, kaj estas tre reflekta.Kiel montrite en fig.6(b), pro la deformebleco kaj kristala naturo de la metalo, malgrandaj mesaĝoj kaj neregulaĵoj aperas sur la glata surfaco. Konsiderante malgranda areo (<5 μm×5 μm), la malglateco de plej multe de la surfaco estas malpli ol 1.2 nm (Fig. 6 (c)). Konsiderante malgranda areo (<5 μm×5 μm), la malglateco de plej multe de la surfaco estas malpli ol 1.2 nm (Fig. 6 (c)). Ввиду малой площади (<5 мкм×5 мкм) шероховатость большей части поверхности составляет (1,мисняет) . Pro la malgranda areo (<5 µm×5 µm), la malglateco de la plej granda parto de la surfaco estas malpli ol 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), шероховатость большинства поверхноства поверхноства поверхноства поверхноства поверхностей 12 мкм × 5 мкм ис. 6(в)). Konsiderante la malgrandan areon (<5 µm × 5 µm), la malglateco de la plej multaj surfacoj estas malpli ol 1.2 nm (Fig. 6 (c)).
(a) Optika bildo, (b) mikroskopa bildo, kaj (c) optika bildo de la interna surfaco de la MWC-tranĉo.
Kiel montrite en fig.7(a), la optika pado LOP en la kapilaro estas determinita per la angulo de incidenco θ (LOP = LC/sinθ, kie LC estas la fizika longo de la kapilaro).Por Teflon AF-kapilaroj plenigitaj kun DI H2O, la angulo de incidenco devas esti pli granda ol la kritika angulo de 77.8°, do la LOP estas malpli ol 1.02 × LC sen plia plibonigo3.6.Dum, kun MWC, la malliberigo de lumo ene de la kapilaro estas sendependa de refrakta indico aŭ angulo de incidenco, tiel ĉar la angulo de incidenco malpliiĝas, la lumpado povas esti multe pli longa ol la longo de la kapilaro (LOP »LC).Kiel montrite en fig.7(b), la ondumita metala surfaco povas indukti malpezan disvastigon, kio povas multe pliigi la optikan vojon.
Tial, ekzistas du malpezaj vojoj por MWC: rekta lumo sen reflektado (LOP = LC) kaj segildenta lumo kun multoblaj reflektadoj inter la flankaj muroj (LOP »LC).Laŭ la leĝo de Beer, la intenseco de la elsendita rekta kaj zigzaga lumo povas esti esprimita kiel PS×exp(-α×LC) kaj PZ×exp(-α×LOP) respektive, kie la konstanta α estas la sorbadkoeficiento, kiu dependas tute de la inkkoncentriĝo.
Por alta koncentriĝa inko (ekz., rilata koncentriĝo >1.28 × 10-5), la zigzag-lumo estas tre mildigita kaj ĝia intenseco estas multe pli malalta ol tiu de rekta-lumo, pro la granda sorbkoeficiento kaj ĝia multe pli longa optika-vojo. Por alta koncentriĝa inko (ekz., rilata koncentriĝo >1.28 × 10-5), la zigzag-lumo estas tre malfortigita kaj ĝia intenseco estas multe pli malalta ol tiu de rekta-lumo, pro la granda sorbkoeficiento kaj ĝia multe pli longa optika vojo. Для чернил с высокой концентрацией (например, относительная концентрация >1,28 × 10-5) зознгзи зонгз о затухает, а его интенсивность намного ниже, чем у прямого света, из-за большого намного ниже, из-за большого намного ниже гораздо более длинного оптического излучения. Por alta koncentriĝa inko (ekz. relativa koncentriĝo >1.28×10-5), la zigzaga lumo estas forte mildigita kaj ĝia intenseco estas multe pli malalta ol tiu de rekta lumo pro la granda sorba koeficiento kaj multe pli longa optika emisio.trako.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，其强关浓度，其强厦迉蛺浓度墨水，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 很 大 减 很 大 度 大 度光 ， 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 长 长 长Для чернил с высокой концентрацией (например, релевантные концентрации >1,28×10-5) зитрацией зинтрацией ьно ослабляется, и его интенсивность намного ниже, чем у прямого света из-за больтоцого ниже я и более длительного оптического времени. Por altaj koncentriĝaj inkoj (ekz., koncernaj koncentriĝoj>1.28×10-5), la zigzaga lumo estas signife mildigita kaj ĝia intenseco estas multe pli malalta ol tiu de rekta lumo pro la granda sorba koeficiento kaj pli longa optika tempo.malgranda vojo.Tiel, rekta lumo dominis la absorbaddeterminadon (LOP=LC) kaj la AEF estis konservita konstanta ĉe ~7.0. Kontraste, kiam la sorbadkoeficiento malpliiĝas kun malkreskanta inkkoncentriĝo (ekz., rilata koncentriĝo <1.28 × 10-5), la intenseco de zigzag-lumo pliiĝas pli rapide ol tiu de rekta-lumo kaj tiam zigzag-lumo komencas ludi pli gravan rolon. Kontraste, kiam la sorbadkoeficiento malpliiĝas kun malkreskanta inkkoncentriĝo (ekz., rilata koncentriĝo <1.28 × 10-5), la intenseco de zigzag-lumo pliiĝas pli rapide ol tiu de rekta-lumo kaj tiam zigzag-lumo komencas ludi pli gravan rolon. Напротив, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чентрации чентрации чарна я концентрация <1,28 × 10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстреме, гоообразного света увеличивается быстреме, загообразного света тем начинает играть зигзагообразный свет. Male, kiam la sorba koeficiento malpliiĝas kun malkreskanta inkkoncentriĝo (ekzemple, la relativa koncentriĝo <1.28×10-5), la intenseco de la zigzaga lumo pliiĝas pli rapide ol tiu de la rekta lumo, kaj tiam zigzaga lumo komencas ludi.pli grava rolo.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，孭）彎而降低时（例如，相关浓度<1,28×10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 ， 相兺， 相兺Ｆ 浓 ， ， 相兺Ｆ 18. ， 字形光 的 强度 比 增加 得 更 ， 然后 z 字形光 发挥 作用 一 个 重要更 重要更更更 更 更 更 更 HI的角色。 И наоборот, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрациент поглощения уменьшается с уменьшением концентрациент чентрими ующая концентрация < 1,28×10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличиваетстре бразного интенсивность зигзагообразный свет начинает играть более важную роль. Male, kiam la sorba koeficiento malpliiĝas kun malkreskanta inka koncentriĝo (ekzemple, la responda koncentriĝo < 1.28×10-5), la intenseco de la zigzaga lumo pliiĝas pli rapide ol la rekta lumo, kaj tiam la zigzaga lumo komencas ludi pli gravan rolon.rolfiguro.Tial, pro la segildenta optika vojo (LOP »LC), la AEF povas esti pliigita multe pli ol 7.0.Precizaj lumtranssendokarakterizaĵoj de MWC povas esti akiritaj uzante ondgvidreĝimteorion.
Krom plibonigo de la optika vojo, rapida specimena ŝanĝado ankaŭ kontribuas al ultramalaltaj detektaj limoj.Pro la malgranda volumo de MCC (0,16 ml), la tempo bezonata por ŝanĝi kaj ŝanĝi solvojn en MCC povas esti malpli ol 20 sekundoj.Kiel montrite en Figuro 5, la minimuma detektebla valoro de AMWC (2.5 × 10-4) estas 4 fojojn pli malalta ol tiu de Acuvette (1.0 × 10-3).La rapida ŝanĝado de la fluanta solvaĵo en la kapilaro reduktas la efikon de sistema bruo (ekz. drivo) sur la precizeco de la absorba diferenco kompare kun la retensolvo en la kuveto.Ekzemple, kiel montrite en fig.3(b)-(d), ΔV povas esti facile distingita de driva signalo pro rapida provaĵoŝanĝo en la malgranda volumena kapilaro.
Kiel montrite en Tabelo 2, gamo da glukozaj solvaĵoj je diversaj koncentriĝoj estis preparitaj uzante DI H2O kiel solvilon.Makulitaj aŭ malplenaj specimenoj estis preparitaj miksante glukozsolvon aŭ dejonigitan akvon kun kromogenaj solvaĵoj de glukozooksidazo (GOD) kaj peroksidazo (POD) 37 en fiksa volumena proporcio de 3:1, respektive.Sur fig.8 montras optikajn fotojn de naŭ makulitaj specimenoj (S2-S10) kun glukozokoncentriĝoj intervalantaj de 2.0 mM (maldekstre) ĝis 5.12 nM (dekstre).Ruĝeco malpliiĝas kun malpliiĝanta glukoza koncentriĝo.
La rezultoj de mezuradoj de specimenoj 4, 9 kaj 10 per fotometro bazita en MWC estas montritaj en Figoj.9(a)-(c), respektive.Kiel montrite en fig.9(c), la mezurita ΔV fariĝas malpli stabila kaj malrapide pliiĝas dum la mezurado, ĉar la koloro de la reakciilo GOD-POD mem (eĉ sen aldoni glukozon) malrapide ŝanĝiĝas en la lumo.Tiel, sinsekvaj ΔV-mezuradoj ne povas esti ripetitaj por provaĵoj kun glukozokoncentriĝo de malpli ol 5.12 nM (specimeno 10), ĉar kiam ΔV estas sufiĉe malgranda, la malstabileco de la GOD-POD-reakciilo ne plu povas esti neglektita.Tial, la limo de detekto por glukozosolvo estas 5.12 nM, kvankam la ekvivalenta ΔV-valoro (0.52 µV) estas multe pli granda ol la brua valoro (0.03 µV), indikante ke malgranda ΔV daŭre povas esti detektita.Tiu detektlimo povas esti plu plibonigita uzante pli stabilajn kromogenajn reakciiloj.
(a) Mezurrezultoj por specimeno 4, (b) specimeno 9, kaj (c) specimeno 10 uzante fotometron bazitan sur MWC.
La AMWC-sorbado povas esti kalkulita per la mezuritaj Vcolor, Vblank kaj Vdark valoroj.Por fotodetektilo kun gajno de 105 Vmallumo estas -0.068 μV.Mezuradoj por ĉiuj specimenoj povas esti fiksitaj en la suplementa materialo.Por komparo, glukozospecimenoj ankaŭ estis mezuritaj per spektrofotometro kaj la mezurita absorbo de Acuvette atingis detektlimon de 0.64 µM (specimeno 7) kiel montrite en Figuro 10.
La rilato inter absorbo kaj koncentriĝo estas prezentita en Figuro 11. Kun la MWC-bazita fotometro, 125-obla plibonigo en detekta limo estis atingita kompare kun la kuveto-bazita spektrofotometro.Ĉi tiu plibonigo estas pli malalta ol la ruĝinka analizo pro la malbona stabileco de la reakciilo GOD-POD.Ne-linia pliiĝo en absorbado ĉe malaltaj koncentriĝoj ankaŭ estis observita.
La fotometro bazita en MWC estis evoluigita por la ultra-sentema detekto de likvaj specimenoj.La optika pado povas esti tre pliigita, kaj multe pli longa ol la fizika longo de la MWC, ĉar lumo disigita per la ondigitaj glataj metalflankmuroj povas esti enhavita ene de la kapilaro nekonsiderante la angulo de incidenco.Koncentriĝoj tiel malaltaj kiel 5.12 nM povas esti atingitaj per konvenciaj GOD-POD-reakciiloj danke al nova ne-linia optika plifortigo kaj rapida specimena ŝanĝado kaj glukozo-detekto.Ĉi tiu kompakta kaj malmultekosta fotometro estos vaste uzata en vivsciencoj kaj media monitorado por spuranalizo.
Kiel montrite en Figuro 1, la MWC-bazita fotometro konsistas el 7 cm longa MWC (interna diametro 1.7 mm, ekstera diametro 3.18 mm, EP-klaso elektropolurita interna surfaco, SUS316L neoksidebla ŝtalo kapilaro), 505 nm ondolongo LED (Thorlabs M505M505), disvastiĝo pri variaj gradoj (Thorlabs M505F) kaj gajno disvastiĝas pri 6.6. laboratorioj PDB450C) kaj du T-konektiloj por optika komunikado kaj likva en/el.La T-konektilo estas farita per ligado de travidebla kvarcplato al PMMA-tubo en kiun MWC kaj Peek-tuboj (0.72 mm ID, 1.6 mm OD, Vici Valco Corp.) estas malloze enigitaj kaj gluitaj.Tridirekta valvo ligita al la Pike-enirtubo estas uzata por ŝanĝi la envenantan provaĵon.La fotodetektilo povas konverti la ricevitan optikan potencon P en plifortigitan tensiosignalon N×V (kie V/P = 1.0 V/W ĉe 1550 Nm, gajno N povas esti mane alĝustigita en la intervalo de 103-107).Por koncizeco, V estas uzata anstataŭ N×V kiel la produktaĵsignalo.
En komparo, komerca spektrofotometro (Agilent Technologies Cary 300-serio kun R928 High Efficiency Photomultiplier) kun 1.0 cm kubetĉelo ankaŭ estis uzita por mezuri la absorbadon de likvaj provaĵoj.
La interna surfaco de la MWC-tranĉo estis ekzamenita uzante optikan surfacprofililon (ZYGO New View 5022) kun vertikala kaj flanka rezolucio de 0.1 nm kaj 0.11 µm, respektive.
Ĉiuj kemiaĵoj (analitika grado, ne plu purigo) estis aĉetitaj de Sichuan Chuangke Biotechnology Co., Ltd. Glukozo-testkompletoj inkluzivas glukozooksidazon (DIO), peroksidazon (POD), 4-aminoantipirino kaj fenolo ktp. La kromogena solvo estis preparita per la kutima metodo GOD-POD 37.
Kiel montrite en Tabelo 2, gamo da glukozaj solvaĵoj je diversaj koncentriĝoj estis preparitaj uzante DI H2O kiel diluilon uzante serian diluan metodon (vidu Suplementajn Materialojn por detaloj).Preparu makulitajn aŭ malplenajn specimenojn miksante glukozan solvon aŭ dejonigitan akvon kun kromogena solvaĵo en fiksa volumena proporcio de 3:1 respektive.Ĉiuj specimenoj estis konservitaj je 37 °C protektitaj kontraŭ lumo dum 10 minutoj antaŭ mezurado.En la DIO-POD-metodo, makulitaj provaĵoj fariĝas ruĝaj kun sorbadmaksimumo je 505 nm, kaj la sorbado estas preskaŭ proporcia al la glukozokoncentriĝo.
Kiel montrite en Tabelo 1, serio de ruĝaj inkaj solvoj (Ostrich Ink Co., Ltd., Tianjin, Ĉinio) estis preparitaj per la seria dilua metodo uzante DI H2O kiel solvilon.
Kiel citi ĉi tiun artikolon: Bai, M. et al.Kompakta fotometro bazita sur metalaj ondogvidkapilaroj: por determino de nanomolaraj koncentriĝoj de glukozo.la scienco.5, 10476. doi: 10.1038/srep10476 (2015).
Dress, P. & Franke, H. Pliigante la precizecon de likva analizo kaj pH-valora kontrolo uzante likva-kernan ondgvidilon. Dress, P. & Franke, H. Pliigante la precizecon de likva analizo kaj pH-valora kontrolo uzante likva-kernan ondgvidilon.Dress, P. kaj Franke, H. Plibonigante la precizecon de likva analizo kaj pH-kontrolo kun likva kern-ondgvidilo. 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. kaj Franke, H. Plibonigante la precizecon de likva analizo kaj pH-kontrolon uzante likvajn kernajn ondgvidilojn.Ŝanĝu al scienco.metro.68, 2167-2171 (1997).
Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ & Hansell, DA Kontinua kolorimetria persistemo de spuramonio en marakvo kun long-voja likva ondgvidila kapilara ĉelo. Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ & Hansell, DA Kontinua kolorimetria persistemo de spuramonio en marakvo kun long-voja likva ondgvidila kapilara ĉelo.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ kaj Hansel, DA Kontinua kolorimetra persistemo de spurkvantoj de amonio en marakvo uzanta kapilaran ĉelon kun likva ondgvidilo. 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。 Lio, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ & Hansell, DA.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ kaj Hansel, DA Kontinua kolorimetra persistemo de spurkvantoj de amonio en marakvo uzanta longdistancajn likvajn ondgvidkapilarojn.Kemio en marto.96, 73–85 (2005).
Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Revizio pri lastatempaj aplikoj de la likva ondgvidkapilara ĉelo en fluo bazigis analizteknikojn por plifortigi la sentemon de spektroskopaj detektmetodoj. Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Revizio pri lastatempaj aplikoj de la likva ondgvidkapilara ĉelo en fluo bazigis analizteknikojn por plifortigi la sentemon de spektroskopaj detektmetodoj.Pascoa, RNMJ, Toth, IV kaj Rangel, AOSS Revizio de lastatempaj aplikoj de la likva ondgvidkapilara ĉelo en fluaj analizteknikoj por plibonigi la sentemon de spektroskopaj detektmetodoj. 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技术中的技术中的术中的最术液体波导毛细管单元在基于流动的分析技术中的技术中的最术中的朔新魏朔新元在检测方法的灵敏度。 Páscoa, rnmj, tóth, IV & rangel, aoss 回顾 液体 毛细管 单元 在 基于 的 分析 技术 中 的 朌新 朌新 拣 拫 滆管 单元 在 基于 的 分析 技术方法 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 灵敏度度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度Pascoa, RNMJ, Toth, IV kaj Rangel, AOSS Revizio de lastatempaj aplikoj de likvaj ondgviditaj kapilaraj ĉeloj en flu-bazitaj analizaj metodoj por plifortigi la sentemon de spektroskopaj detektmetodoj.anuso.Chim.Akto 739, 1-13 (2012).
Wen, T. , Gao, J. , Zhang, J. , Bian, B. & Shen, J. Enketo de la dikeco de Ag, AgI-filmoj en la kapilaro por kavaj ondgvidiloj. Wen, T. , Gao, J. , Zhang, J. , Bian, B. & Shen, J. Enketo de la dikeco de Ag, AgI-filmoj en la kapilaro por kavaj ondgvidiloj.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. kaj Shen J. Esploro de dikeco de filmoj Ag, AgI en kapilaro por kavaj ondgvidiloj. 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. Esplorado pri la dikeco de maldika filmo de Ag kaj AgI en la aerdukto.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. kaj Shen J. Enketo de maldika filmo dikeco Ag, AgI en kavaj ondgvidkapilaroj.Infraruĝa fiziko.teknologio 42, 501-508 (2001).
Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Determino de nanomolaraj koncentriĝoj de fosfato en naturaj akvoj uzantaj fluinjekton kun longa padlongo likva ondgvidila kapilara ĉelo kaj solidsubstanca spektrofotometria detekto. Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Determino de nanomolaraj koncentriĝoj de fosfato en naturaj akvoj uzantaj fluinjekton kun longa padlongo likva ondgvidila kapilara ĉelo kaj solidsubstanca spektrofotometria detekto.Gimbert, LJ, Haygarth, PM kaj Worsfold, PJ Determino de nanomolaraj fosfatkoncentriĝoj en naturaj akvoj uzantaj fluinjekton kun likva ondgvidkapilara ĉelo kaj solidsubstanca spektrofotometria detekto. Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ 使用流动注射和长光程液体波导毛细管和固态分光光固态分光光度流流光度浩测度浩浿光程液体波导毛细管和 固态摩尔浓度的磷酸盐。 Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Determino de fosfatkoncentriĝo en natura akvo uzanta likvan injektilon kaj longdistancan likvan ondgvidilan kapilaran tubon.Gimbert, LJ, Haygarth, PM kaj Worsfold, PJ Determino de nanomolara fosfato en natura akvo uzante injektofluon kaj kapilaran ondgvidilon kun longa optika pado kaj solidsubstanca spektrofotometria detekto.Taranta 71, 1624-1628 (2007).
Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Lineareco kaj efika optika padlongo de likvaj ondgvidantaj kapilaraj ĉeloj. Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Lineareco kaj efika optika padlongo de likvaj ondgvidantaj kapilaraj ĉeloj.Belz M., Dress P., Suhitsky A. kaj Liu S. Lineareco kaj efika optika padlongo en likvaj ondgvidiloj en kapilaraj ĉeloj. 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. La lineareco kaj efika longo de likva akvo.Belz M., Dress P., Suhitsky A. kaj Liu S. Lineara kaj efika optika padlongo en kapilara ĉela likva ondo.SPIE 3856, 271–281 (1999).
Dallas, T. & Dasgupta, PK Lumo ĉe la fino de la tunelo: lastatempaj analizaj aplikoj de likva-kernaj ondgvidistoj. Dallas, T. & Dasgupta, PK Lumo ĉe la fino de la tunelo: lastatempaj analizaj aplikoj de likva-kernaj ondgvidistoj.Dallas, T. kaj Dasgupta, PK Lumo ĉe la fino de la tunelo: lastatempaj analizaj aplikoj de likva-kernaj ondgvidistoj. Dallas, T. & Dasgupta, PK Lumo ĉe la fino de la tunelo：液芯波导的最新分析应用。 Dallas, T. & Dasgupta, PK Lumo ĉe la fino de la tunelo：液芯波导的最新分析应用。Dallas, T. kaj Dasgupta, PK Lumo ĉe la fino de la tunelo: la plej nova analiza apliko de likva-kernaj ondgvidiloj.TRAC, tendenca analizo.Kemiaĵo.23, 385-392 (2004).
Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID Multflanka totala interna reflekta fotometria detekta ĉelo por fluanalizo. Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID Multflanka totala interna reflekta fotometria detekta ĉelo por fluanalizo.Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR kaj McKelvey, ID Universala fotometria totala interna reflekta ĉelo por fluanalizo. 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 & McKelvie, IDEllis, PS, Gentle, BS, Grace, MR kaj McKelvey, ID Universala TIR-fotometria ĉelo por fluanalizo.Taranta 79, 830–835 (2009).
Ellis, Ps, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Multi-reflekta fotometria fluĉelo por uzo en fluinjektanalizo de estuarinaj akvoj. Ellis, Ps, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Multi-reflekta fotometria fluĉelo por uzo en fluinjektanalizo de estuarinaj akvoj.Ellis, Ps, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ kaj McKelvey, ID Multi-reflekta fotometria fluĉelo por uzo en fluanalizo de estuarinaj akvoj. 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 kaj McKelvey, ID Multi-reflekta fotometrika fluĉelo por fluinjektanalizo en estuarinaj akvoj.anuso Chim.Acta 499, 81-89 (2003).
Pan, J. -Z., Yao, B. & Fang, Q. Manebla fotometro surbaze de likva-kerna ondgvid-sorbaddetekto por nanoliter-skalaj specimenoj. Pan, J.-Z., Yao, B. & Fang, Q. Manebla fotometro surbaze de likva-kerna ondgvid-sorbaddetekto por nanoliter-skalaj specimenoj.Pan, J.-Z., Yao, B. kaj Fang, K. Mana fotometro bazita sur likva-kerna ondolonga absorbaddetekto por nanolitro-skalaj specimenoj. 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. Surbaze de 液芯波波水水水油法的纳法手手手持光度计。Pan, J.-Z., Yao, B. kaj Fang, K. Mana fotometro kun nanoskala provaĵo bazita sur la detekto de sorbado en likva kernondo.anuso Kemia.82, 3394-3398 (2010).
Zhang, J.-Z.Pliigu la sentemon de injekta fluanalizo uzante kapilaran fluoĉelon kun longa optika vojo por spektrofotometria detekto.anuso.la scienco.22, 57–60 (2006).
D'Sa, EJ & Steward, RG Likva kapilara ondgvid-aplikaĵo en absorba spektroskopio (Respondo al la komento de Byrne kaj Kaltenbacher). D'Sa, EJ & Steward, RG Likva kapilara ondgvid-aplikaĵo en absorba spektroskopio (Respondo al la komento de Byrne kaj Kaltenbacher).D'Sa, EJ kaj Steward, RG Aplikoj de likvaj kapilaraj ondgvidistoj en sorba spektroskopio (Respondo al komentoj de Byrne kaj 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 Apliko de likva 毛绿波波对在sorba spektro（回复Byrne和Kaltenbacher的评论）.D'Sa, EJ kaj Steward, RG Likvaj kapilaraj ondgvidistoj por sorba spektroskopio (en respondo al komentoj de Byrne kaj Kaltenbacher).limonolo.Oceanografo.46, 742-745 (2001).
Khijwania, SK & Gupta, BD Fibro-optika evaneska kampo-sorbada sensilo: Efiko de fibro-parametroj kaj geometrio de la enketo. Khijwania, SK & Gupta, BD Fibro-optika evaneska kampo-sorbada sensilo: Efiko de fibro-parametroj kaj geometrio de la enketo.Hijvania, SK kaj Gupta, BD Fiber Optic Evanescent Field Absorption Sensor: Influo de Fibraj Parametroj kaj Sonda Geometrio. 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 & Gupta, BDHijvania, SK kaj Gupta, BD Evanescent-kampaj absorbaj fibro-optikaj sensiloj: influo de fibro-parametroj kaj sonda geometrio.Optiko kaj Kvantuma Elektroniko 31, 625-636 (1999).
Biedrzycki, S., Buric, parlamentano, Falk, J. & Woodruff, SD Angula eligo de kavaj, metal-liniitaj, ondgvideblaj Raman-sensiloj. Biedrzycki, S., Buric, parlamentano, Falk, J. & Woodruff, SD Angula eligo de kavaj, metal-liniitaj, ondgvideblaj Raman-sensiloj.Bedjitsky, S. , Burich, parlamentano, Falk, J. kaj Woodruff, SD Angula eligo de kavaj ondgvidilaj Raman-sensiloj kun metalsubŝtofo. Biedrzycki, S. , Buric, parlamentano, Falk, J. & Woodruff, Sd 空心金属内衬波导拉曼传感器的角输出。 Biedrzycki, S. , Buric, parlamentano, Falk, J. & Woodruff, Sd.Bedjitsky, S. , Burich, parlamentano, Falk, J. kaj Woodruff, SD Angula eligo de Raman-sensilo kun nuda metala ondgvidilo.kandidatiĝo por elekti 51, 2023-2025 (2012).
Harrington, JA Superrigardo de kavaj ondgvidiloj por IR-dissendo.fibro integriĝo.elekti.19, 211-227 (2000).