Nature.com сайтына кіргеніңіз үшін рахмет.Сіз пайдаланып жатқан шолғыш нұсқасында шектеулі CSS қолдауы бар.Ең жақсы тәжірибе үшін жаңартылған шолғышты пайдалануды ұсынамыз (немесе Internet Explorer шолғышында үйлесімділік режимін өшіріңіз).Әзірше, үздіксіз қолдауды қамтамасыз ету үшін біз сайтты стильсіз және JavaScriptсіз көрсетеміз.
Сұйық үлгілердің іздерін талдау өмір туралы ғылымдар мен қоршаған ортаны бақылауда кең ауқымды қолданбаларға ие.Бұл жұмыста абсорбцияны ультрасезімтал анықтау үшін металл толқын өткізгіш капиллярларға (МКК) негізделген ықшам және қымбат емес фотометр әзірледік.Оптикалық жолды айтарлықтай ұлғайтуға және MWC физикалық ұзындығынан әлдеқайда ұзағырақ болуы мүмкін, өйткені гофрленген тегіс металл бүйір қабырғалары арқылы шашыраған жарық түсу бұрышына қарамастан капиллярдың ішінде болуы мүмкін.Жаңа сызықты емес оптикалық күшейту және үлгіні жылдам ауыстыру және глюкозаны анықтау арқасында қарапайым хромогенді реагенттерді пайдалану арқылы 5,12 нМ дейін төмен концентрацияларға қол жеткізуге болады.
Фотометрия қол жетімді хромогенді реагенттер мен жартылай өткізгіш оптоэлектронды құрылғылардың көп болуына байланысты сұйық үлгілердің іздерін талдау үшін кеңінен қолданылады1,2,3,4,5.Дәстүрлі кюветка негізіндегі жұтылуды анықтаумен салыстырғанда, сұйық толқын өткізгіш (LWC) капиллярлары зонд жарығын капиллярдың ішінде ұстау арқылы (TIR) ​​шағылысады1,2,3,4,5.Дегенмен, әрі қарай жақсартусыз, оптикалық жол LWC3.6 физикалық ұзындығына ғана жақын және LWC ұзындығын 1,0 м-ден ұлғайту күшті жарықтың әлсіреуі мен көпіршіктердің жоғары қаупінен зардап шегеді, т.б.3, 7. Оптикалық жолды жақсарту үшін ұсынылған көп шағылыстыратын ұяшыққа қатысты анықтау шегі тек 29-8-ге жақсарады.
Қазіргі уақытта LWC екі негізгі түрі бар, атап айтқанда тефлон AF капиллярлары (сыну көрсеткіші бар болғаны ~1,3, судан төмен) және тефлон AF немесе металл қабықшалармен қапталған кремний диоксиді капиллярлары1,3,4.Диэлектрлік материалдар арасындағы интерфейсте TIR жету үшін сыну көрсеткіші төмен және жарық түсу бұрыштары жоғары материалдар қажет3,6,10.Teflon AF капиллярларына келетін болсақ, Teflon AF кеуекті құрылымының арқасында тыныс алады3,11 және су үлгілеріндегі заттардың аз мөлшерін сіңіре алады.Сыртынан тефлон АФ немесе металмен қапталған кварц капиллярлары үшін кварцтың сыну көрсеткіші (1,45) көптеген сұйық үлгілерден жоғары (мысалы, су үшін 1,33)3,6,12,13.Ішінде металл қабықпен қапталған капиллярлар үшін тасымалдау қасиеттері зерттелген14,15,16,17,18, бірақ қаптау процесі күрделі, металл қабықшаның беті кедір-бұдырлы және кеуекті құрылымды4,19.
Сонымен қатар, коммерциялық LWC (AF Teflon Coated Capillaries және AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) басқа да кемшіліктерге ие, мысалы: ақаулар үшін..TIR3,10, (2) T-коннекторының (капиллярларды, талшықтарды және кіріс/шығыс түтіктерін қосу үшін) үлкен өлі көлемі ауа көпіршіктерін10 ұстап қалуы мүмкін.
Сонымен қатар қант диабеті, бауыр циррозы және психикалық ауруларды диагностикалау үшін глюкоза деңгейін анықтаудың маңызы зор20.және көптеген анықтау әдістері, мысалы, фотометрия (соның ішінде спектрофотометрия 21, 22, 23, 24, 25 және қағаздағы колориметрия 26, 27, 28), гальванометрия 29, 30, 31, флюорометрия 32, 33, 34, 35, оптикалық резонометрия, оптикалық 36 бет.37, Фабри-Перот қуысы 38, электрохимия 39 және капиллярлық электрофорез 40,41 және т.б.Дегенмен, бұл әдістердің көпшілігі қымбат жабдықты қажет етеді және глюкозаны бірнеше наномольдік концентрацияларда анықтау қиын болып қала береді (мысалы, фотометриялық өлшеулер үшін21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, глюкозаның ең төменгі концентрациясы).Пруссиялық көк нанобөлшектерді пероксидаза имимиктері ретінде пайдаланған кезде шектеу тек 30 нМ болды).Наномолярлық глюкоза талдаулары көбінесе адамның қуық асты безінің қатерлі ісігінің өсуін тежеу42 және мұхиттағы Прохлорококктың СО2 бекіту әрекеті сияқты молекулалық деңгейдегі жасушалық зерттеулер үшін қажет.
Бұл мақалада ультрасезімталдық жұтылуды анықтау үшін металл толқын өткізгіш капиллярға (MWC) негізделген ықшам, қымбат емес фотометр, ішкі беті электр жылтыратылған тот баспайтын болаттан жасалған SUS316L капилляры әзірленді.Жарық түсу бұрышына қарамастан металл капиллярлардың ішінде ұсталуы мүмкін болғандықтан, оптикалық жолды гофрленген және тегіс металл беттерінде жарықтың шашырауы арқылы айтарлықтай арттыруға болады және MWC физикалық ұзындығынан әлдеқайда ұзағырақ.Бұған қоса, өлі көлемді азайту және көпіршіктің басып қалуын болдырмау үшін оптикалық қосылым мен сұйықтықтың кіріс/шығыс бөлігі үшін қарапайым T-коннекторы жасалған.7 см MWC фотометрі үшін анықтау шегі 1 см кюветі бар коммерциялық спектрофотометрмен салыстырғанда, сызықты емес оптикалық жолдың жаңа жетілдірілгеніне және үлгіні жылдам ауыстыруға байланысты шамамен 3000 есе жақсарды және глюкозаны анықтау концентрациясына да қол жеткізуге болады.жалпы хромогенді реагенттерді пайдалану арқылы тек 5,12 нМ.
1-суретте көрсетілгендей, MWC негізіндегі фотометр ұзындығы 7 см ұзындықтағы MWC-ден EP стандартты электр жылтыратылған ішкі бетімен, линзасы бар 505 нм жарықдиодты, реттелетін күшейту фотодетекторынан және оптикалық байланыс пен сұйықтықты енгізуге арналған екеуінен тұрады.Шығу.Кіріс үлгіні ауыстыру үшін Pike кіріс түтігіне қосылған үш жақты клапан қолданылады.Peek түтігі кварц пластинасына және MWC-ге тығыз орналасады, сондықтан T-коннекторындағы өлі көлем минималды деңгейде сақталады, бұл ауа көпіршіктерінің ұсталуын тиімді болдырмайды.Сонымен қатар, коллимацияланған сәулені MWC-ге T-кесекті кварц тақтасы арқылы оңай және тиімді енгізуге болады.
Сәуле мен сұйық үлгі МКК-ға Т-кесегі арқылы енгізіледі, ал МКК арқылы өтетін сәуле фотодетектормен қабылданады.Боялған немесе бос үлгілердің кіріс ерітінділері үш жақты клапан арқылы ICC-ге кезекпен енгізілді.Бер заңы бойынша түсті үлгінің оптикалық тығыздығын теңдеуден есептеуге болады.1.10
мұндағы Vcolor және Vblank сәйкесінше MCC-ге түсті және бос үлгілер енгізілген кездегі фотодетектордың шығыс сигналдары, ал Vdark - жарық диоды өшірілген кездегі фотодетектордың фондық сигналы.ΔV = Vcolor–Vblank шығыс сигналының өзгеруін үлгілерді ауыстыру арқылы өлшеуге болады.Теңдеу бойынша.1-суретте көрсетілгендей, егер ΔV Vblank–Vdark мәнінен әлдеқайда аз болса, іріктеу коммутация схемасын пайдаланған кезде, Vblank ішіндегі шағын өзгерістер (мысалы, дрейф) AMWC мәніне аз әсер етуі мүмкін.
MWC негізіндегі фотометрдің өнімділігін кюветка негізіндегі спектрофотометрмен салыстыру үшін түс үлгісі ретінде қызыл сия ерітіндісі пайдаланылды, себебі оның тамаша түс тұрақтылығы және жақсы концентрацияны сіңіру сызықтылығы, бос үлгі ретінде DI H2O..1-кестеде көрсетілгендей, қызыл сия ерітінділерінің сериясы еріткіш ретінде DI H2O пайдалану арқылы сериялық сұйылту әдісімен дайындалды.1 (S1) сынамасының салыстырмалы концентрациясы, сұйылтылмаған бастапқы қызыл бояу 1,0 деп анықталды.Суретте.2-суретте салыстырмалы концентрациялары (1-кестеде көрсетілген) 8,0 × 10–3 (сол жақта) мен 8,2 × 10–10 (оң жақта) аралығындағы 11 қызыл сия үлгілерінің (S4 – S14) оптикалық фотосуреттері көрсетілген.
6-үлгі бойынша өлшеу нәтижелері суретте көрсетілген.3(а).Боялған және бос үлгілер арасында ауысу нүктелері суретте «↔» қос көрсеткілерімен белгіленген.Түс үлгілерінен бос үлгілерге және керісінше ауысқанда шығыс кернеуінің тез өсетінін көруге болады.Vcolor, Vblank және сәйкес ΔV мәнін суретте көрсетілгендей алуға болады.
(a) MWC негізіндегі фотометрді пайдаланып 6 үлгі, (b) 9 үлгі, (c) 13 үлгі және (d) 14 үлгі үшін өлшеу нәтижелері.
9, 13 және 14 үлгілер үшін өлшеу нәтижелері күріш.тиісінше 3(b)-(d).3(d) суретінде көрсетілгендей, өлшенген ΔV бар болғаны 5 нВ, бұл шу мәнінен (2 нВ) 3 есе дерлік.Кішкентай ΔV шуылдан ажырату қиын.Осылайша, анықтау шегі 8,2×10-10 салыстырмалы концентрацияға жетті (14 үлгі).Теңдеулердің көмегімен.1. AMWC жұтылуын өлшенген Vcolor, Vblank және Vdark мәндерінен есептеуге болады.104 Вқараңғылық күшейткіші бар фотодетектор үшін -0,68 мкВ.Барлық үлгілер үшін өлшеу нәтижелері 1-кестеде жинақталған және оны қосымша материалдан табуға болады.1-кестеде көрсетілгендей, жоғары концентрацияларда табылған сіңіру қаныққан, сондықтан 3,7-ден жоғары жұтуды MWC негізіндегі спектрометрлермен өлшеу мүмкін емес.
Салыстыру үшін қызыл сия үлгісі спектрофотометрмен де өлшенді және өлшенген Acuvette сіңіру қабілеті 4-суретте көрсетілген. 505 нм (1-кестеде көрсетілгендей) Acuvette мәндері 10, 11 немесе 12 үлгілердің қисық сызығына сілтеме жасау арқылы алынды (кірістіруде көрсетілгендей).4-суретке) базалық сызық ретінде.Көрсетілгендей, анықтау шегі 2,56 x 10-6 (9-үлгі) салыстырмалы концентрацияға жетті, себебі 10, 11 және 12 үлгілердің сіңіру қисықтары бір-бірінен ерекшеленбейді.Осылайша, MWC негізіндегі фотометрді пайдалану кезінде анықтау шегі кюветалық спектрофотометрмен салыстырғанда 3125 есе жақсарды.
Тәуелділік абсорбция-концентрация 5-суретте көрсетілген.Кюветалық өлшемдер үшін сіңіру 1 см жол ұзындығындағы сия концентрациясына пропорционал.Ал, MWC негізіндегі өлшеулер үшін төмен концентрацияларда абсорбенттің сызықты емес жоғарылауы байқалды.Бир заңы бойынша абсорбция оптикалық жол ұзындығына пропорционалды, сондықтан сіңіру күшеюі AEF (бірдей сия концентрациясында AEF = AMWC/Acuvette ретінде анықталады) MWC кюветаның оптикалық жолының ұзындығына қатынасы болып табылады.5-суретте көрсетілгендей, жоғары концентрацияларда тұрақты AEF 7,0 шамасында болады, бұл ақылға қонымды, өйткені MWC ұзындығы 1 см кюветаның ұзындығынан дәл 7 есе көп. Дегенмен, төмен концентрацияларда (байланысты концентрация <1,28 × 10-5), AEF концентрацияның төмендеуімен артады және кюветаға негізделген өлшеу қисығын экстраполяциялау арқылы 8,2 × 10-10 сәйкес концентрацияда 803 мәніне жетеді. Дегенмен, төмен концентрацияларда (байланысты концентрация <1,28 × 10-5), AEF концентрацияның төмендеуімен артады және кюветаға негізделген өлшеу қисығын экстраполяциялау арқылы 8,2 × 10-10 сәйкес концентрацияда 803 мәніне жетеді. Однако при низких локациях (относительная концентрация <1,28 × 10–5) AEF увеличивается с уменьшением концентрации және мүмкін 803 при относительной концентрация 8,2 × 10–10 при экстраполяции кривой измер кривой измер. Дегенмен, төмен концентрацияларда (салыстырмалы концентрация <1,28 × 10–5) AEF концентрацияның төмендеуімен артады және кюветаға негізделген өлшеу қисығынан экстраполяцияланған кезде 8,2 × 10–10 салыстырмалы концентрацияда 803 мәніне жетуі мүмкін.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抠，低而增抠，乔店色皿的测量曲线，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 的 降低 而 低 浓度 幀 五比色皿 测量 曲线 ， 在 浓度 为 8,2 × 10-10 时 达到 达到 达到 达到 达到 达到 达到 达到 。到 。 Однако при азких концентрациях (релевантные концентрации < 1,28 × 10-5) АЭП увеличивается с уменьшением концентрации, және при экстраполяции кривой измерения на основе кюветы оған достигает значения относительной концентрации 8,2 × 8. Дегенмен, төмен концентрацияларда (тиісті концентрациялар < 1,28 × 10-5) AED концентрацияның төмендеуімен артады және кюветаға негізделген өлшеу қисығынан экстраполяцияланған кезде ол 8,2 × 10-10 803 салыстырмалы концентрация мәніне жетеді.Бұл 803 см (AEF × 1 см) сәйкес оптикалық жолға әкеледі, бұл MWC физикалық ұзындығынан әлдеқайда ұзағырақ және тіпті ең ұзын коммерциялық қол жетімді LWC (World Precision Instruments, Inc. компаниясынан 500 см) ұзағырақ.Doko Engineering LLC ұзындығы 200 см).LWC-де сіңудің бұл сызықты емес жоғарылауы бұрын хабарланған жоқ.
Суретте.6(a)-(c) сәйкесінше MWC секциясының ішкі бетінің оптикалық кескінін, микроскоптың кескінін және оптикалық профильдік кескінін көрсетеді.Суретте көрсетілгендей.6(а), ішкі беті тегіс және жылтыр, көрінетін жарықты шағылыстыруы мүмкін және шағылысуы жоғары.Суретте көрсетілгендей.6(б), металдың деформацияланғыштығы мен кристалдық қасиетіне байланысты тегіс бетінде ұсақ мезалар мен тегіссіздіктер пайда болады. Кіші аумақты (<5 мкм×5 мкм) ескере отырып, көптеген беттердің кедір-бұдырлығы 1,2 нм-ден аз (6(c)-сурет). Кішкентай аумақты (<5 мкм×5 мкм) ескере отырып, көптеген беттердің кедір-бұдырлығы 1,2 нм-ден аз (6(c)-сурет). Ввиду малой площади (<5 мкм×5 мкм) шероховатость үлкен шасти поверхности составляет менее 1,2 нм (рис. 6(в)). Кіші аумаққа байланысты (<5 мкм×5 мкм) беттің көп бөлігінің кедір-бұдырлығы 1,2 нм-ден аз (6(c)-сурет).考虑到小面积（<5 мкм×5 мкм），大多数表面的粗糙度小于1,2 nm（图6（c）。考虑到小面积（<5 мкм×5 мкм），大多数表面的粗糙度小于1,2 nm（图6（c）。 Учитывая небольшую площадь (<5 мкм × 5 мкм), шероховатость большинства поверхностей составляет менее 1,2 нм (рис. 6(в)). Шағын аумақты (<5 мкм × 5 мкм) ескере отырып, көптеген беттердің кедір-бұдырлығы 1,2 нм-ден аз (6(c)-сурет).
(a) Оптикалық кескін, (b) микроскоптық кескін және (в) MWC кесіндісінің ішкі бетінің оптикалық кескіні.
Суретте көрсетілгендей.7(а), капиллярдағы LOP оптикалық жолы θ түсу бұрышымен анықталады (LOP = LC/sinθ, мұндағы LC - капиллярдың физикалық ұзындығы).DI H2O толтырылған Teflon AF капиллярлары үшін түсу бұрышы 77,8° сыни бұрыштан үлкен болуы керек, сондықтан LOP әрі қарай жақсартусыз 1,02 × LC-ден аз болады3.6.Ал MWC кезінде капилляр ішіндегі жарықтың шектелуі сыну көрсеткішіне немесе түсу бұрышына тәуелсіз, сондықтан түсу бұрышы азайған сайын жарық жолы капилляр ұзындығынан (LOP » LC) әлдеқайда ұзағырақ болуы мүмкін.Суретте көрсетілгендей.7(b), гофрленген металл беті жарықтың шашырауын тудыруы мүмкін, бұл оптикалық жолды айтарлықтай арттырады.
Сондықтан MWC үшін екі жарық жолы бар: шағылыспайтын тікелей жарық (LOP = LC) және бүйір қабырғалары арасында бірнеше шағылысулары бар ара тіс жарығы (LOP » LC).Бир заңына сәйкес, тікелей және зигзагты жарықтың интенсивтілігін сәйкесінше PS×exp(-α×LC) және PZ×exp(-α×LOP) түрінде көрсетуге болады, мұндағы тұрақты α жұтылу коэффициенті болып табылады, ол толығымен сия концентрациясына байланысты.
Жоғары концентрациялы сия үшін (мысалы, тиісті концентрация >1,28 × 10-5) ирек жарық қатты әлсіретілген және оның қарқындылығы үлкен жұту коэффициенті және оның оптикалық жолы әлдеқайда ұзағырақ болғандықтан, тікелей жарыққа қарағанда әлдеқайда төмен. Жоғары концентрациялы сия үшін (мысалы, қатысты концентрация >1,28 × 10-5) ирек жарық қатты әлсіретілген және оның қарқындылығы үлкен сіңіру коэффициенті мен әлдеқайда ұзағырақ оптикалық жолға байланысты тікелей жарыққа қарағанда әлдеқайда төмен. Для чернил с высокой концентрацией (мысалы, относительная концентрация >1,28 × 10-5) зигзагообразный свет сильно затухает, а его интенсивность кем емес, чем у прямого света, аз-за көп оптимализаторлар және одан да көп шығындар. Жоғары концентрациялы сия үшін (мысалы, салыстырмалы концентрация >1,28×10-5) ирек жарық қатты әлсірейді және оның қарқындылығы үлкен сіңіру коэффициенті және әлдеқайда ұзағырақ оптикалық сәуле шығару себебінен тікелей жарыққа қарағанда әлдеқайда төмен.трек.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，其漺，其漺，相关浓度>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 很形 衰减 很 大 些 大光 ， 这 是 吸收 系数 大 光学 时间 更。。。Для чернил с высокой концентрацией (мысалы, релевантные концентрации >1,28×10-5) зигзагообразный свет значительно ослабляется, и его интенсивность намного неже, чем у прямого света из-за оптимого коэффициента поглощая. Жоғары концентрациялы сиялар үшін (мысалы, тиісті концентрациялар >1,28×10-5) ирек жарығы айтарлықтай әлсірейді және оның қарқындылығы үлкен сіңіру коэффициенті мен ұзағырақ оптикалық уақытқа байланысты тікелей жарыққа қарағанда әлдеқайда төмен.шағын жол.Осылайша, жұтылуды анықтауда (LOP = LC) тікелей жарық басым болды және AEF ~ 7,0 деңгейінде тұрақты болды. Керісінше, сия концентрациясының төмендеуімен сіңіру коэффициенті азайған кезде (мысалы, тиісті концентрация <1,28 × 10-5), ирек жарықтың қарқындылығы тікелей жарыққа қарағанда жылдамырақ артады, содан кейін ирек-жарық маңызды рөл атқара бастайды. Керісінше, сия концентрациясының төмендеуімен сіңіру коэффициенті азайған кезде (мысалы, тиісті концентрация <1,28 × 10-5), ирек жарықтың қарқындылығы тікелей жарыққа қарағанда жылдамырақ артады, содан кейін ирек-жарық маңызды рөл атқара бастайды. Напротив, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (мысалы, относительная резервия <1,28 × 10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается жылдам, чем у прямзагобразного света, чем у прямзагобразного света увеличивается. Керісінше, сия концентрациясының төмендеуімен жұтылу коэффициенті азайған кезде (мысалы, салыстырмалы концентрация <1,28×10-5) ирек жарықтың қарқындылығы тікелей жарыққа қарағанда тезірек артады, содан кейін ирек жарық ойнай бастайды.маңыздырақ рөл.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，相关浓度<1,28×10-度着墨水浓度的降低而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 ， 書如 5. ​​書关 × 1. ， 字形光 的 强度 比 增加 得 更 ， 然后 z 字形光 发挥 作用 一 丛 重聴更 更 更 更 更 HI 的角色。 И наоборот, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (мысалы, соответствующая концентрация < 1,28×10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается жылдам, чем прям с уменьшается рөл. Керісінше, сия концентрациясының төмендеуімен жұтылу коэффициенті азайған кезде (мысалы, сәйкес концентрация < 1,28×10-5), ирек жарықтың қарқындылығы тікелей жарыққа қарағанда тезірек артады, содан кейін ирек жарығы маңызды рөл атқара бастайды.рөлдік кейіпкер.Сондықтан ара тісінің оптикалық жолы (LOP » LC) арқасында AEF 7,0-ден әлдеқайда жоғарылатылуы мүмкін.MWC-ның нақты жарық өткізгіштік сипаттамаларын толқындық режим теориясын пайдалану арқылы алуға болады.
Оптикалық жолды жақсартумен қатар, үлгіні жылдам ауыстыру ультра төмен анықтау шектеріне де ықпал етеді.МКК (0,16 мл) көлемі аз болғандықтан, MCC-де ерітінділерді ауыстыру және өзгерту үшін қажет уақыт 20 секундтан аз болуы мүмкін.5-суретте көрсетілгендей, AMWC минималды анықталатын мәні (2,5 × 10–4) Acuvette (1,0 × 10–3) мәнінен 4 есе төмен.Капиллярдағы ағып жатқан ерітіндінің жылдам ауысуы жүйе шуының (мысалы, дрейф) кюветтегі ұстап қалу ерітіндісімен салыстырғанда сіңіру айырмашылығының дәлдігіне әсерін азайтады.Мысалы, суретте көрсетілгендей.3(b)-(d), ΔV шағын көлемді капиллярда үлгінің жылдам ауысуының арқасында дрейф сигналынан оңай ажыратуға болады.
2-кестеде көрсетілгендей, еріткіш ретінде DI H2O пайдалану арқылы әртүрлі концентрациядағы глюкоза ерітінділері дайындалды.Боялған немесе бос үлгілер глюкоза ерітіндісін немесе ионсыздандырылған суды глюкоза оксидазасының (GOD) және пероксидазаның (POD) 37 хромогенді ерітінділерімен сәйкесінше 3:1 бекітілген көлемдік қатынасында араластыру арқылы дайындалды.Суретте.8 глюкоза концентрациясы 2,0 мМ (сол жақта) мен 5,12 нМ (оң жақта) аралығында болатын тоғыз боялған үлгінің (S2-S10) оптикалық фотосуреттерін көрсетеді.Глюкоза концентрациясының төмендеуімен қызару азаяды.
MWC негізіндегі фотометрмен 4, 9 және 10 үлгілерді өлшеу нәтижелері күріш.9(а)-(c) тармақтары.Суретте көрсетілгендей.9(c), өлшенген ΔV тұрақтылығы төмендейді және өлшеу кезінде баяу артады, өйткені GOD-POD реагентінің түсі (тіпті глюкоза қосылмаса да) жарықта баяу өзгереді.Осылайша, глюкоза концентрациясы 5,12 нМ (10 үлгі) төмен үлгілер үшін дәйекті ΔV өлшемдерін қайталау мүмкін емес, өйткені ΔV жеткілікті аз болғанда, GOD-POD реагентінің тұрақсыздығын бұдан былай елемеуге болмайды.Демек, глюкоза ерітіндісі үшін анықтау шегі 5,12 нМ құрайды, дегенмен сәйкес ΔV мәні (0,52 мкВ) шу мәнінен (0,03 мкВ) әлдеқайда үлкен, бұл шағын ΔV әлі де анықталуы мүмкін екенін көрсетеді.Бұл анықтау шегін неғұрлым тұрақты хромогенді реагенттерді пайдалану арқылы одан әрі жақсартуға болады.
(a) MWC негізіндегі фотометрді пайдаланып 4 үлгі, (b) 9 үлгі және (c) 10 үлгі үшін өлшеу нәтижелері.
AMWC жұтылуын өлшенген Vcolor, Vblank және Vdark мәндері арқылы есептеуге болады.105 Вқараңғылық күшеюі бар фотодетектор үшін -0,068 мкВ.Барлық үлгілер үшін өлшемдерді қосымша материалда орнатуға болады.Салыстыру үшін глюкоза үлгілері де спектрофотометрмен өлшенді және Acuvette өлшенген жұту қабілеті 10-суретте көрсетілгендей 0,64 мкм (7 үлгі) анықтау шегіне жетті.
Сіңіру мен концентрация арасындағы байланыс 11-суретте берілген. MWC негізіндегі фотометрдің көмегімен кюветалық спектрофотометрмен салыстырғанда анықтау шегін 125 есе жақсартуға қол жеткізілді.Бұл жақсарту GOD-POD реагентінің тұрақтылығының нашарлығына байланысты қызыл сия талдауынан төмен.Төмен концентрацияларда абсорбцияның сызықты емес жоғарылауы да байқалды.
MWC негізіндегі фотометр сұйық үлгілерді өте сезімтал анықтау үшін әзірленген.Оптикалық жолды айтарлықтай ұлғайтуға және MWC физикалық ұзындығынан әлдеқайда ұзағырақ болуы мүмкін, өйткені гофрленген тегіс металл бүйір қабырғалары арқылы шашыраған жарық түсу бұрышына қарамастан капиллярдың ішінде болуы мүмкін.Жаңа сызықты емес оптикалық күшейту және үлгіні жылдам ауыстыру және глюкозаны анықтау арқасында әдеттегі GOD-POD реагенттері арқылы 5,12 нМ төмен концентрацияларға қол жеткізуге болады.Бұл ықшам және қымбат емес фотометр өмір туралы ғылымдарда және іздерді талдау үшін қоршаған ортаны бақылауда кеңінен қолданылады.
1-суретте көрсетілгендей, MWC негізіндегі фотометр ұзындығы 7 см MWC (ішкі диаметрі 1,7 мм, сыртқы диаметрі 3,18 мм, EP класы электр жылтыратылған ішкі беті, SUS316L тот баспайтын болаттан жасалған капилляр), 505 нм толқын ұзындығы жарық диоды (Thorlabs M50561), жарық диоды (Thorlabs M50561 шамасындағы өсу дәрежесі) және фотометрі бар фотометрден тұрады. Thorlabs PDB450C) және оптикалық байланыс пен сұйықтықты енгізу/шығару үшін екі T-коннекторы.T-коннекторы MWC және Peek түтіктері (0,72 мм ID, 1,6 мм OD, Vici Valco Corp.) мықтап салынып, желімделген PMMA түтігіне мөлдір кварц тақтасын жалғау арқылы жасалады.Кіріс үлгіні ауыстыру үшін Pike кіріс түтігіне қосылған үш жақты клапан қолданылады.Фотодетектор P қабылданатын оптикалық қуатты күшейтілген кернеу сигналына N×V түрлендіре алады (мұнда V/P = 1,0 В/Вт 1550 нм, күшейту N мәнін 103-107 диапазонында қолмен реттеуге болады).Қысқалық үшін шығыс сигналы ретінде N×V орнына V пайдаланылады.
Салыстыру үшін, сұйық үлгілердің сіңіру қабілетін өлшеу үшін 1,0 см кюветалық ұяшығы бар коммерциялық спектрофотометр (Agilent Technologies Cary 300 сериясы R928 жоғары тиімді фотокөбейткіші бар) да пайдаланылды.
MWC кесуінің ішкі беті сәйкесінше тік және бүйірлік рұқсаты 0,1 нм және 0,11 мкм болатын оптикалық бет профилін жасаушы (ZYGO New View 5022) арқылы зерттелді.
Барлық химиялық заттар (аналитикалық сорт, әрі қарай тазарту жоқ) Sichuan Chuangke Biotechnology Co., Ltd компаниясынан сатып алынды. Глюкоза сынақ жинақтарына глюкоза оксидазасы (GOD), пероксидаза (POD), 4-аминоантипирин және фенол және т.б. кіреді. Хромогенді ерітінді әдеттегі GOD-POD 37 әдісімен дайындалды.
2-кестеде көрсетілгендей, әр түрлі концентрациядағы глюкоза ерітінділері сериялық сұйылту әдісін пайдаланып еріткіш ретінде DI H2O көмегімен дайындалды (толығырақ ақпаратты Қосымша материалдарды қараңыз).Глюкоза ерітіндісін немесе ионсыздандырылған суды сәйкесінше 3:1 бекітілген көлем қатынасында хромогенді ерітіндімен араластыру арқылы боялған немесе бос үлгілерді дайындаңыз.Барлық үлгілер өлшеу алдында 10 минут бойы жарықтан қорғалған 37°C температурада сақталды.GOD-POD әдісінде боялған үлгілер 505 нм абсорбция максимумымен қызыл түске боялады және сіңіру глюкоза концентрациясына пропорционалды дерлік.
1-кестеде көрсетілгендей, қызыл сия ерітінділерінің сериясы (Ostrich Ink Co., Ltd., Тяньцзинь, Қытай) еріткіш ретінде DI H2O пайдаланып, сериялық сұйылту әдісімен дайындалды.
Бұл мақаланы қалай келтіруге болады: Bai, M. et al.Металл толқын өткізгіш капиллярларға негізделген ықшам фотометр: глюкозаның наномольдік концентрациясын анықтау үшін.ғылым.5, 10476. doi: 10.1038/srep10476 (2015).
Dress, P. & Franke, H. Сұйық ядролық толқын өткізгіш арқылы сұйықтықты талдау және рН мәнін бақылау дәлдігін арттыру. Dress, P. & Franke, H. Сұйық ядролық толқын өткізгіш арқылы сұйықтықты талдау және рН мәнін бақылау дәлдігін арттыру.Dress, P. және Franke, H. Сұйық ядроның толқын өткізгішімен сұйықтықты талдау және рН бақылау дәлдігін жақсарту. 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. және Franke, H. Сұйық ядроның толқын өткізгіштерін пайдаланып сұйықтықты талдау және рН бақылау дәлдігін жақсарту.Ғылымға ауысу.метр.68, 2167–2171 (1997).
Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ & Hansell, DA. Ұзақ жолды сұйық толқын өткізгіш капиллярлық ұяшықпен теңіз суындағы аммоний ізін үздіксіз колориметриялық анықтау. Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ & Hansell, DA. Ұзын жолды сұйық толқын өткізгіш капиллярлық жасушамен теңіз суындағы аммоний ізін үздіксіз колориметриялық анықтау.Ли, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ және Hansel, DA. Сұйық толқын өткізгіші бар капиллярлық жасушаны пайдаланып теңіз суындағы аммонийдің іздік мөлшерін үздіксіз колориметриялық анықтау. Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ & Hansell, DA 用长程液体波导毛细管连续比色测定海水中的痕量铵 Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ & Hansell, DA.Ли, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ және Hansel, DA. Ұзақ диапазондағы сұйық толқын өткізгіш капиллярларды пайдалана отырып, теңіз суындағы аммонийдің іздік мөлшерін үздіксіз колориметриялық анықтау.Наурызда химия.96, 73–85 (2005).
Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Спектроскопиялық анықтау әдістерінің сезімталдығын арттыру үшін ағынға негізделген талдау әдістерінде сұйық толқын өткізгіш капиллярлық жасушаның соңғы қолданбаларына шолу. Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Спектроскопиялық анықтау әдістерінің сезімталдығын арттыру үшін ағынға негізделген талдау әдістерінде сұйық толқын өткізгіш капиллярлық жасушаның соңғы қолданбаларына шолу.Паскоа, RNMJ, Toth, IV және Rangel, AOSS Спектроскопиялық анықтау әдістерінің сезімталдығын жақсарту үшін ағынды талдау әдістерінде сұйық толқын өткізгіш капиллярлық жасушаның соңғы қолданбаларына шолу. Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS谱检测方法的灵敏度。 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 技术 中 的  最朌方法 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 灵敏度度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度Паскоа, RNMJ, Toth, IV және Rangel, AOSS Спектроскопиялық анықтау әдістерінің сезімталдығын арттыру үшін ағынға негізделген аналитикалық әдістерде сұйық толқын өткізгіш капиллярлық жасушалардың соңғы қолданбаларына шолу.анус.Чим.739 Заң, 1-13 (2012 ж.).
Вэн, Т., Гао, Дж., Чжан, Дж., Биан, Б. және Шен, Дж. қуыс толқын өткізгіштер үшін капиллярдағы Ag, AgI қабықшаларының қалыңдығын зерттеу. Вэн, Т., Гао, Дж., Чжан, Дж., Биан, Б. және Шен, Дж. қуыс толқын өткізгіштер үшін капиллярдағы Ag, AgI қабықшаларының қалыңдығын зерттеу.Вэн Т., Гао Дж., Чжан Дж., Биан Б. және Шен Дж. Қуыс толқын өткізгіштер үшін капиллярдағы Ag, AgI қабықшаларының қалыңдығын зерттеу. Вэнь, Т., Гао, Дж., Чжан, Дж., Биан, Б. және Шен, Дж. 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. Ag және AgI жұқа қабықшасының қалыңдығын ауа өткізгіштегі зерттеу.Вэн Т., Гао Дж., Чжан Дж., Биан Б. және Шен Дж. Қуыс толқын өткізгіш капиллярлардағы жұқа қабық қалыңдығы Ag, AgI зерттеу.Инфрақызыл физика.технология 42, 501–508 (2001).
Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Ұзын жол ұзындығы сұйық толқын өткізгіш капиллярлық жасуша және қатты күйдегі спектрофотометриялық анықтау арқылы ағынды инъекция арқылы табиғи сулардағы фосфаттың наномольдік концентрациясын анықтау. Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Ұзын жол ұзындығы сұйық толқын өткізгіш капиллярлық жасуша және қатты күйдегі спектрофотометриялық анықтау арқылы ағынды инъекция арқылы табиғи сулардағы фосфаттың наномольдік концентрациясын анықтау.Gimbert, LJ, Haygarth, PM and Worsfold, PJ Табиғи сулардағы наномолярлық фосфат концентрациясын сұйық толқындық капиллярлық ұяшықпен ағынды инъекция және қатты күйдегі спектрофотометриялық анықтау арқылы анықтау. Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ.纳摩尔浓度的磷酸盐。 Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Табиғи судағы фосфат концентрациясын сұйық шприц пен ұзақ қашықтыққа созылатын сұйық толқын өткізгіш капиллярлық түтік арқылы анықтау.Gimbert, LJ, Haygarth, PM and Worsfold, PJ Ұзын оптикалық жолы және қатты күйдегі спектрофотометриялық анықтауы бар инъекциялық ағынды және капиллярлық толқын өткізгіштің көмегімен табиғи судағы наномолярлық фосфатты анықтау.Таранта 71, 1624–1628 (2007).
Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Сұйық толқындық капиллярлық жасушалардың сызықтық және тиімді оптикалық жол ұзындығы. Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Сұйық толқындық капиллярлық жасушалардың сызықтық және тиімді оптикалық жол ұзындығы.Белц М., Дресс П., Сухицкий А. және Лю С. Капиллярлық жасушалардағы сұйық толқын өткізгіштеріндегі сызықтық және тиімді оптикалық жол ұзындығы. Белц, М., 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。 Белц, М., Дресс, П., Сухицкий, А. & Лю, С. Сұйық судың сызықтық және тиімді ұзындығы.Belz M., Dress P., Suhitsky A. және Liu S. Капиллярлық жасуша сұйық толқынындағы сызықтық және тиімді оптикалық жол ұзындығы.SPIE 3856, 271–281 (1999).
Dallas, T. & Dasgupta, PK Light туннель соңында: соңғы аналитикалық қолданбалар сұйық ядро ​​толқын бағыттағыштары. Dallas, T. & Dasgupta, PK Light туннель соңында: соңғы аналитикалық қолданбалар сұйық ядро ​​толқын бағыттағыштары.Даллас, Т. және Дасгупта, туннельдің соңындағы PK Light: сұйық ядролық толқын өткізгіштердің соңғы аналитикалық қолданбалары. Даллас, Т. және Дасгупта, туннельдің соңындағы жарық: 液芯波导的最新分析应用。 Даллас, Т. және Дасгупта, туннельдің соңындағы жарық: 液芯波导的最新分析应用。Даллас, Т. және Дасгупта, туннельдің соңындағы PK Light: сұйық ядролық толқын өткізгіштердің соңғы аналитикалық қолданылуы.TAC, трендті талдау.Химиялық.23, 385–392 (2004).
Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID Ағынды талдауға арналған әмбебап толық ішкі шағылысу фотометриялық анықтау ұяшығы. Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID Ағынды талдауға арналған әмбебап толық ішкі шағылысу фотометриялық анықтау ұяшығы.Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR және McKelvey, ID ағынды талдауға арналған әмбебап фотометриялық жалпы ішкі шағылысу ұяшығы. 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 және McKelvey, ағынды талдауға арналған ID Universal TIR фотометриялық ұяшық.Таранта 79, 830–835 (2009).
Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Өзен суларының ағынды инъекциялық талдауында қолдануға арналған көп шағылыстыратын фотометриялық ағын ұяшығы. Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Өзен суларының ағынды инъекциялық талдауында қолдануға арналған көп шағылыстыратын фотометриялық ағын ұяшығы.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ and McKelvey, ID. Өзен суларының ағынын талдауда қолдануға арналған көп шағылыстыратын фотометриялық ағын ұяшығы. 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。 Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ and McKelvey, ID. Өзен суларында ағынды инъекциялық талдауға арналған көп шағылыстыратын фотометриялық ағын ұяшығы.анус Чим.Acta 499, 81-89 (2003).
Pan, J. -Z., Yao, B. & Fang, Q. Нанолитр масштабындағы үлгілер үшін сұйық ядродағы толқын өткізгіштің сіңірілуін анықтауға негізделген қол фотометрі. Pan, J.-Z., Yao, B. & Fang, Q. Нанолитр масштабындағы үлгілер үшін сұйық ядродағы толқын өткізгіштің сіңірілуін анықтауға негізделген қол фотометрі.Пан, Дж.-З., Яо, Б. және Фанг, К. Нанолитр масштабындағы үлгілер үшін сұйық ядродағы толқын ұзындығын сіңіруді анықтауға негізделген қол фотометрі. 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. 液芯波波水水水油法的纳法手手手持光度计。 негізіндеПан, Дж.-З., Яо, Б. және Фанг, К. Сұйық ядро ​​толқынындағы жұтылуды анықтауға негізделген наносөлшемді үлгісі бар қол фотометрі.анус химиялық.82, 3394–3398 (2010).
Чжан, Дж.-З.Спектрофотометриялық анықтау үшін ұзын оптикалық жолы бар капиллярлық ағын ұяшығын пайдалану арқылы инъекциялық ағынды талдаудың сезімталдығын арттырыңыз.анус.ғылым.22, 57–60 (2006).
D'Sa, EJ & Steward, RG Сұйық капиллярлық толқын өткізгіштің абсорбенс спектроскопиясында қолданылуы (Бирн мен Калтенбахердің түсініктемесіне жауап беру). D'Sa, EJ & Steward, RG Сұйық капиллярлық толқын өткізгіштің абсорбенс спектроскопиясында қолданылуы (Бирн мен Калтенбахердің түсініктемесіне жауап беру).D'Sa, EJ және Steward, RG Абсорбциялық спектроскопиядағы сұйық капиллярлық толқын өткізгіштерді қолдану (Бирн және Кальтенбахердің түсініктемелеріне жауап беру). 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 Сұйықтықты қолдану 毛绿波波对在сіңіру спектрі（回复Byrne和Kaltenbacher的评论）.D'Sa, EJ және Steward, RG абсорбциялық спектроскопияға арналған сұйық капиллярлық толқын бағыттағыштары (Бирн мен Калтенбахердің түсініктемелеріне жауап ретінде).лимонол.Океанограф.46, 742–745 (2001).
Khijwania, SK & Gupta, BD Талшықты-оптикалық өшетін өрісті сіңіру сенсоры: талшық параметрлері мен зонд геометриясының әсері. Khijwania, SK & Gupta, BD Талшықты-оптикалық өшетін өрісті сіңіру сенсоры: талшық параметрлері мен зонд геометриясының әсері.Hijvania, SK және Gupta, BD талшықты-оптикалық эванесцентті өрісті сіңіру сенсоры: талшық параметрлері мен зонд геометриясының әсері. 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。 Хижвания, СК және Гупта, BDHijvania, SK және Gupta, BD Evanescent өрісті сіңіру талшықты-оптикалық сенсорлары: талшық параметрлері мен зонд геометриясының әсері.Оптика және кванттық электроника 31, 625–636 (1999).
Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD Қуыс, металл төселген, толқынды бағыттаушы Раман сенсорларының бұрыштық шығысы. Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD Қуыс, металл төселген, толқынды бағыттаушы Раман сенсорларының бұрыштық шығысы.Беджицкий, С., Бурич, МП, Фальк, Дж. және Вудрафф, SD Металл төсемі бар қуыс толқын өткізгіш Раман сенсорларының бұрыштық шығысы. Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD 空心金属内衬波导拉曼传感器的角输出。 Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD.Беджицкий, С., Бурич, МП, Фальк, Дж. және Вудрафф, SD Жалаң металл толқын өткізгіші бар Раман сенсорының бұрыштық шығысы.51 таңдау туралы өтініш, 2023-2025 (2012 ж.).
Харрингтон, JA ИК таратуға арналған қуыс толқын өткізгіштерге шолу.талшықты интеграция.таңдау.19, 211–227 (2000).