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A análise de traços de amostras líquidas tem uma ampla gama de aplicações nas ciências da vida e monitoramento ambiental.Neste trabalho, desenvolvemos um fotômetro compacto e de baixo custo baseado em capilares guia de onda metálicos (MCCs) para determinação ultrassensível de absorção.O caminho óptico pode ser bastante aumentado e muito mais longo do que o comprimento físico do MWC, porque a luz espalhada pelas paredes laterais de metal liso corrugado pode ser contida dentro do capilar, independentemente do ângulo de incidência.Concentrações tão baixas quanto 5,12 nM podem ser alcançadas usando reagentes cromogênicos comuns devido à nova amplificação óptica não linear e troca rápida de amostras e detecção de glicose.
A fotometria é amplamente utilizada para análise de traços de amostras líquidas devido à abundância de reagentes cromogênicos disponíveis e dispositivos optoeletrônicos semicondutores1,2,3,4,5.Em comparação com a determinação tradicional de absorbância baseada em cuvete, os capilares de guia de onda líquido (LWC) refletem (TIR) ao manter a luz da sonda dentro do capilar1,2,3,4,5.No entanto, sem melhorias adicionais, o caminho óptico está apenas próximo do comprimento físico de LWC3.6, e aumentar o comprimento LWC além de 1,0 m sofrerá forte atenuação de luz e alto risco de bolhas, etc.
Existem atualmente dois tipos principais de LWC, nomeadamente os capilares de Teflon AF (com um índice de refracção de apenas ~1,3, inferior ao da água) e os capilares de sílica revestidos com Teflon AF ou filmes metálicos1,3,4.Para obter TIR na interface entre materiais dielétricos, são necessários materiais com baixo índice de refração e altos ângulos de incidência de luz3,6,10.Com relação aos capilares de Teflon AF, o Teflon AF é respirável devido à sua estrutura porosa3,11 e pode absorver pequenas quantidades de substâncias em amostras de água.Para capilares de quartzo revestidos externamente com Teflon AF ou metal, o índice de refração do quartzo (1,45) é maior do que a maioria das amostras líquidas (por exemplo, 1,33 para água)3,6,12,13.Para capilares revestidos com filme metálico em seu interior, propriedades de transporte foram estudadas14,15,16,17,18, mas o processo de revestimento é complicado, a superfície do filme metálico possui uma estrutura rugosa e porosa4,19.
Além disso, LWCs comerciais (AF Teflon Coated Capillaries e AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) apresentam algumas outras desvantagens, tais como: para falhas..O grande volume morto do conector TIR3,10, (2) T (para conectar capilares, fibras e tubos de entrada/saída) pode prender bolhas de ar10.
Ao mesmo tempo, a determinação dos níveis de glicose é de grande importância para o diagnóstico de diabetes, cirrose hepática e doença mental20.e muitos métodos de detecção, como fotometria (incluindo espectrofotometria 21, 22, 23, 24, 25 e colorimetria em papel 26, 27, 28), galvanometria 29, 30, 31, fluorometria 32, 33, 34, 35, polarimetria óptica 36, ressonância de plasmon de superfície.37, cavidade de Fabry-Perot 38, eletroquímica 39 e eletroforese capilar 40,41 e assim por diante.No entanto, a maioria desses métodos requer equipamentos caros, e a detecção de glicose em várias concentrações nanomolares continua sendo um desafio (por exemplo, para medições fotométricas21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, a menor concentração de glicose).a limitação foi de apenas 30 nM quando as nanopartículas de azul da Prússia foram usadas como imitadores de peroxidase).As análises de glicose nanomolar são frequentemente necessárias para estudos celulares em nível molecular, como a inibição do crescimento do câncer de próstata humano42 e o comportamento de fixação de CO2 de Prochlorococcus no oceano.
Neste artigo, um fotômetro compacto e barato baseado em um capilar de guia de ondas de metal (MWC), um capilar de aço inoxidável SUS316L com superfície interna eletropolida, foi desenvolvido para determinação de absorção ultrassensível.Uma vez que a luz pode ser aprisionada dentro de capilares metálicos, independentemente do ângulo de incidência, o caminho óptico pode ser bastante aumentado pela dispersão da luz em superfícies metálicas onduladas e lisas, e é muito maior do que o comprimento físico do MWC.Além disso, um simples conector em T foi projetado para a conexão óptica e entrada/saída de fluido para minimizar o volume morto e evitar o aprisionamento de bolhas.Para o fotômetro MWC de 7 cm, o limite de detecção é aprimorado em cerca de 3.000 vezes em comparação com o espectrofotômetro comercial com cubeta de 1 cm devido ao novo aprimoramento do caminho óptico não linear e à troca rápida de amostras, e a concentração de detecção de glicose também pode ser alcançada.apenas 5,12 nM usando reagentes cromogênicos comuns.
Conforme mostrado na Figura 1, o fotômetro baseado em MWC consiste em um MWC de 7 cm de comprimento com uma superfície interna eletropolida de grau EP, um LED de 505 nm com uma lente, um fotodetector de ganho ajustável e dois para acoplamento óptico e entrada de líquido.Saída.Uma válvula de três vias conectada ao tubo de entrada Pike é usada para alternar a amostra recebida.O tubo Peek se encaixa perfeitamente contra a placa de quartzo e o MWC, de modo que o volume morto no conector T é mantido no mínimo, evitando efetivamente que bolhas de ar fiquem presas.Além disso, o feixe colimado pode ser introduzido de forma fácil e eficiente no MWC através da placa de quartzo em T.
O feixe e a amostra líquida são introduzidos no MCC através de uma peça em T, e o feixe que passa pelo MCC é recebido por um fotodetector.As soluções de entrada de amostras coradas ou em branco foram introduzidas alternadamente no ICC através de uma válvula de três vias.De acordo com a lei de Beer, a densidade óptica de uma amostra colorida pode ser calculada a partir da equação.1.10
onde Vcolor e Vblank são os sinais de saída do fotodetector quando amostras de cor e branco são introduzidas no MCC, respectivamente, e Vdark é o sinal de fundo do fotodetector quando o LED é desligado.A mudança no sinal de saída ΔV = Vcolor–Vblank pode ser medida trocando as amostras.De acordo com a equação.Conforme mostrado na Figura 1, se ΔV for muito menor que Vblank–Vdark, ao usar um esquema de comutação de amostragem, pequenas alterações em Vblank (por exemplo, desvio) podem ter pouco efeito no valor AMWC.
Para comparar o desempenho do fotômetro baseado em MWC com o espectrofotômetro baseado em cuvete, uma solução de tinta vermelha foi usada como amostra de cor devido à sua excelente estabilidade de cor e boa linearidade de absorvância de concentração, DI H2O como uma amostra em branco..Conforme mostrado na Tabela 1, uma série de soluções de tinta vermelha foram preparadas pelo método de diluição em série usando DI H2O como solvente.A concentração relativa da amostra 1 (S1), tinta vermelha original não diluída, foi determinada como 1,0.Na fig.A Figura 2 mostra fotografias ópticas de 11 amostras de tinta vermelha (S4 a S14) com concentrações relativas (listadas na Tabela 1) variando de 8,0 × 10–3 (esquerda) a 8,2 × 10–10 (direita).
Os resultados da medição para a amostra 6 são mostrados nas Figs.3(a).Os pontos de troca entre amostras coradas e em branco são marcados na figura por setas duplas “↔”.Pode-se observar que a tensão de saída aumenta rapidamente ao alternar de amostras coloridas para amostras em branco e vice-versa.Vcolor, Vblank e o ΔV correspondente podem ser obtidos conforme mostrado na figura.
(a) Resultados da medição para a amostra 6, (b) amostra 9, (c) amostra 13 e (d) amostra 14 usando um fotômetro baseado em MWC.
Os resultados da medição para as amostras 9, 13 e 14 são mostrados nas Figs.3(b)-(d), respectivamente.Conforme mostrado na Figura 3(d), o ΔV medido é de apenas 5 nV, o que é quase 3 vezes o valor do ruído (2 nV).Um pequeno ΔV é difícil de distinguir do ruído.Assim, o limite de detecção atingiu uma concentração relativa de 8,2×10-10 (amostra 14).Com a ajuda de equações.1. A absorbância AMWC pode ser calculada a partir dos valores medidos de Vcor, Vbranco e Vescuro.Para um fotodetector com ganho de 104 Vdark é -0,68 μV.Os resultados das medições para todas as amostras estão resumidos na Tabela 1 e podem ser encontrados no material suplementar.Conforme mostrado na Tabela 1, a absorbância encontrada em altas concentrações satura, então a absorbância acima de 3,7 não pode ser medida com espectrômetros baseados em MWC.
Para comparação, uma amostra de tinta vermelha também foi medida com um espectrofotômetro e a absorbância Acuvette medida é mostrada na Figura 4. Os valores Acuvette em 505 nm (conforme mostrado na Tabela 1) foram obtidos referindo-se às curvas das amostras 10, 11 ou 12 (conforme mostrado na inserção).à Fig. 4) como linha de base.Como mostrado, o limite de detecção atingiu uma concentração relativa de 2,56 x 10-6 (amostra 9) porque as curvas de absorção das amostras 10, 11 e 12 eram indistinguíveis entre si.Assim, ao usar o fotômetro baseado em MWC, o limite de detecção foi melhorado em um fator de 3125 em comparação com o espectrofotômetro baseado em cubeta.
A dependência absorção-concentração é apresentada na Fig.5.Para medições em cubetas, a absorbância é proporcional à concentração de tinta em um comprimento de caminho de 1 cm.Considerando que, para medições baseadas em MWC, um aumento não linear na absorbância foi observado em baixas concentrações.De acordo com a lei de Beer, a absorbância é proporcional ao comprimento do caminho óptico, então o ganho de absorção AEF (definido como AEF = AMWC/Acuvette na mesma concentração de tinta) é a proporção de MWC para o comprimento do caminho óptico da cubeta.Conforme mostrado na Figura 5, em altas concentrações, o AEF constante é de cerca de 7,0, o que é razoável, pois o comprimento do MWC é exatamente 7 vezes o comprimento de uma cubeta de 1 cm. No entanto, em baixas concentrações (concentração relacionada <1,28 × 10-5), o AEF aumenta com a diminuição da concentração e atingiria um valor de 803 na concentração relacionada de 8,2 × 10-10 extrapolando a curva de medição baseada em cuvete. No entanto, em baixas concentrações (concentração relacionada <1,28 × 10-5), o AEF aumenta com a diminuição da concentração e atingiria um valor de 803 na concentração relacionada de 8,2 × 10-10 extrapolando a curva de medição baseada em cuvete. AEF увеличивается с уменьшением кон центрации и может достигать 803 при относительной концентрации 8,2 × 10–10 при экстраполяции крив ой измерения на основе кюветы. No entanto, em baixas concentrações (concentração relativa <1,28 × 10–5), o AEF aumenta com a diminuição da concentração e pode atingir um valor de 803 em uma concentração relativa de 8,2 × 10–10 quando extrapolado de uma curva de medição baseada em cuvete.然而,在低浓度(相关浓度<1.28 × 10-5)下,AEF 随着浓度的降低而增加,并且通过外推基于比色皿的测量曲线, 在相关浓度为8.2 × 10-10 时将达到803 的值。然而 , 在 低 浓度 (相关 浓度 <1,28 × 10-5) , , AEF 随着 的 降低 而 , 并且 通过 外推 基于比色皿 测量 曲线, 在 浓度 为 8.2 × 10-10 时 达到 达到 达到 达到 达到803 值。 Однако при низких концентрациях (релевантные концентрации < 1,28 × 10-5) АЭП увеличивается с уменьшением к онцентрации, и при экстраполяции кривой измерения на основе кюветы она достигает значения относительной к онцентрации 8,2 × 10–10 803 . No entanto, em baixas concentrações (concentrações relevantes < 1,28 × 10-5), a DEA aumenta com a diminuição da concentração e, quando extrapolada a partir de uma curva de medição baseada em cuvete, atinge um valor de concentração relativa de 8,2 × 10–10 803 .Isso resulta em um caminho óptico correspondente de 803 cm (AEF × 1 cm), que é muito mais longo que o comprimento físico do MWC e ainda mais longo que o LWC mais longo disponível comercialmente (500 cm da World Precision Instruments, Inc.).Doko Engineering LLC tem um comprimento de 200 cm).Este aumento não linear na absorção no LWC não foi relatado anteriormente.
Na fig.6(a)-(c) mostram uma imagem óptica, uma imagem de microscópio e uma imagem de perfilador óptico da superfície interna da seção MWC, respectivamente.Como mostrado na fig.6(a), a superfície interna é lisa e brilhante, pode refletir a luz visível e é altamente reflexiva.Como mostrado na fig.6(b), devido à deformabilidade e à natureza cristalina do metal, pequenas mechas e irregularidades aparecem na superfície lisa. Em vista da pequena área (<5 μm × 5 μm), a rugosidade da maior parte da superfície é inferior a 1,2 nm (Fig. 6(c)). Em vista de uma pequena área (<5 μm × 5 μm), a rugosidade da maior parte da superfície é inferior a 1,2 nm (Fig. 6(c)). Ввиду малой площади (<5 мкм×5 мкм) шероховатость большей части поверхности составляет менее 1,2 нм (рис. 6(в )). Devido à pequena área (<5 µm × 5 µm), a rugosidade da maior parte da superfície é inferior a 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 поверхностей составляет менее 1, 2 нм (рис. 6(в)). Considerando a pequena área (<5 µm × 5 µm), a rugosidade da maioria das superfícies é inferior a 1,2 nm (Fig. 6(c)).
(a) imagem óptica, (b) imagem do microscópio e (c) imagem óptica da superfície interna do corte MWC.
Como mostrado na fig.7(a), o caminho óptico LOP no capilar é determinado pelo ângulo de incidência θ (LOP = LC/sinθ, onde LC é o comprimento físico do capilar).Para capilares de Teflon AF preenchidos com DI H2O, o ângulo de incidência deve ser maior que o ângulo crítico de 77,8°, portanto o LOP é menor que 1,02 × LC sem melhora adicional3,6.Considerando que, com MWC, o confinamento da luz dentro do capilar é independente do índice de refração ou ângulo de incidência, de modo que o ângulo de incidência diminui, o caminho da luz pode ser muito maior do que o comprimento do capilar (LOP » LC).Como mostrado na fig.7(b), a superfície metálica corrugada pode induzir a dispersão da luz, o que pode aumentar muito o caminho óptico.
Portanto, existem dois caminhos de luz para MWC: luz direta sem reflexão (LOP = LC) e luz dente de serra com múltiplas reflexões entre as paredes laterais (LOP » LC).De acordo com a lei de Beer, a intensidade da luz transmitida direta e em ziguezague pode ser expressa como PS×exp(-α×LC) e PZ×exp(-α×LOP) respectivamente, onde a constante α é o coeficiente de absorção, que depende inteiramente da concentração da tinta.
Para tinta de alta concentração (por exemplo, concentração relacionada >1,28 × 10-5), a luz em zigue-zague é altamente atenuada e sua intensidade é muito menor que a da luz direta, devido ao grande coeficiente de absorção e seu caminho óptico muito mais longo. Para tinta de alta concentração (por exemplo, concentração relacionada >1,28 × 10-5), a luz em zigue-zague é altamente atenuada e sua intensidade é muito menor que a da luz direta, devido ao grande coeficiente de absorção e seu caminho óptico muito mais longo. Для чернил с высокой концентрацией (например, относительная концентрация >1,28 × 10-5) зигзагообразный свет сильно затухает, а его интенсивность намного ниже, чем у прямого света, из-за большого коэффицие нта поглощения и гораздо более длинного оптического излучения. Para tinta de alta concentração (por exemplo, concentração relativa >1,28×10-5), a luz em zigue-zague é fortemente atenuada e sua intensidade é muito menor que a da luz direta devido ao grande coeficiente de absorção e à emissão óptica muito mais longa.acompanhar.对于高浓度墨水(例如,相关浓度>1.28×10-5)),Z字形光衰减很大,其强度远低于直光,这是由于吸收系数大,光学时间更长。对于 高浓度 墨水 (例如 , 浓度 浓度> 1,28 × 10-5) , z 字形 衰减 很 大 , 强度 远 低于 直光 , 这 是 吸收 系数 大 光学 时间 更。。。Для чернил с высокой концентрацией (например, релевантные концентрации >1,28×10-5) зигзагообразный свет значительно ослабляется, и его интенсивность намного ниже, чем у прямого света из-за большого коэфф ициента поглощения и более длительного оптического времени. Para tintas de alta concentração (por exemplo, concentrações relevantes >1,28×10-5), a luz em zigue-zague é significativamente atenuada e sua intensidade é muito menor que a da luz direta devido ao grande coeficiente de absorção e maior tempo óptico.pequena estrada.Assim, a luz direta dominou a determinação da absorbância (LOP=LC) e o AEF foi mantido constante em ~7,0. Em contraste, quando o coeficiente de absorção diminui com a diminuição da concentração de tinta (por exemplo, concentração relacionada <1,28 × 10-5), a intensidade da luz em ziguezague aumenta mais rapidamente do que a da luz direta e, então, a luz em ziguezague começa a desempenhar um papel mais importante. Em contraste, quando o coeficiente de absorção diminui com a diminuição da concentração de tinta (por exemplo, concentração relacionada <1,28 × 10-5), a intensidade da luz em ziguezague aumenta mais rapidamente do que a da luz direta e, então, a luz em ziguezague começa a desempenhar um papel mais importante. Напротив, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (например, относи тельная концентрация <1,28 × 10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем у прям ого света, и затем начинает играть зигзагообразный свет. Pelo contrário, quando o coeficiente de absorção diminui com a diminuição da concentração de tinta (por exemplo, a concentração relativa <1,28 × 10-5), a intensidade da luz em zigue-zague aumenta mais rapidamente do que a luz direta e, em seguida, a luz em zigue-zague começa a tocar.papel mais importante.相反,当吸收系数随着墨水浓度的降低而降低时(例如,相关浓度<1.28×10-5),Z字形光的强度比直光增加得更快,然后Z字形光开始发挥作用一个更重要的角色。相反, 当 吸收 系数 随着 墨水 的 降低 而 降低 时 例如 例如 , 相关 浓度 浓度 <1,28 × 10-5) ;更 更 更 更 更 HI的角色。 И наоборот, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (например, соот ветствующая концентрация < 1,28×10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем пр ямого, и тогда зигзагообразный свет начинает играть более важную роль. Por outro lado, quando o coeficiente de absorção diminui com a diminuição da concentração de tinta (por exemplo, a concentração correspondente <1,28 × 10-5), a intensidade da luz em ziguezague aumenta mais rapidamente do que a luz direta e, então, a luz em ziguezague começa a desempenhar um papel mais importante.personagem de papel.Portanto, devido ao caminho óptico do dente de serra (LOP » LC), o AEF pode ser aumentado muito mais do que 7,0.As características precisas de transmissão de luz do MWC podem ser obtidas usando a teoria do modo de guia de onda.
Além de melhorar o caminho óptico, a troca rápida de amostras também contribui para limites de detecção ultrabaixos.Devido ao pequeno volume de MCC (0,16 ml), o tempo necessário para alternar e trocar soluções em MCC pode ser inferior a 20 segundos.Conforme mostrado na Figura 5, o valor mínimo detectável de AMWC (2,5 × 10–4) é 4 vezes menor que o de Acuvette (1,0 × 10–3).A comutação rápida da solução que flui no capilar reduz o efeito do ruído do sistema (por exemplo, deriva) na precisão da diferença de absorbância em comparação com a solução de retenção na cubeta.Por exemplo, como mostrado na fig.3(b)-(d), ΔV pode ser facilmente distinguido de um sinal de desvio devido à troca rápida de amostras no capilar de pequeno volume.
Conforme mostrado na Tabela 2, uma variedade de soluções de glicose em várias concentrações foi preparada usando DI H2O como solvente.Amostras coradas ou em branco foram preparadas misturando solução de glicose ou água deionizada com soluções cromogênicas de glicose oxidase (GOD) e peroxidase (POD) 37 em uma proporção fixa de volume de 3:1, respectivamente.Na fig.8 mostra fotografias ópticas de nove amostras coradas (S2-S10) com concentrações de glicose variando de 2,0 mM (esquerda) a 5,12 nM (direita).A vermelhidão diminui com a diminuição da concentração de glicose.
Os resultados das medições das amostras 4, 9 e 10 com um fotômetro baseado em MWC são mostrados nas Figs.9(a)-(c), respectivamente.Como mostrado na fig.9(c), o ΔV medido torna-se menos estável e aumenta lentamente durante a medição à medida que a cor do próprio reagente GOD-POD (mesmo sem adição de glicose) muda lentamente na luz.Assim, medições sucessivas de ΔV não podem ser repetidas para amostras com concentração de glicose inferior a 5,12 nM (amostra 10), porque quando ΔV é suficientemente pequeno, a instabilidade do reagente GOD-POD não pode mais ser negligenciada.Portanto, o limite de detecção para a solução de glicose é de 5,12 nM, embora o valor ΔV correspondente (0,52 µV) seja muito maior que o valor do ruído (0,03 µV), indicando que um pequeno ΔV ainda pode ser detectado.Este limite de detecção pode ser ainda melhorado usando reagentes cromogênicos mais estáveis.
(a) Resultados da medição para a amostra 4, (b) amostra 9 e (c) amostra 10 usando um fotômetro baseado em MWC.
A absorbância AMWC pode ser calculada usando os valores medidos de Vcor, Vbranco e Vescuro.Para um fotodetector com ganho de 105 Vdark é -0,068 μV.As medições para todas as amostras podem ser definidas no material suplementar.Para comparação, as amostras de glicose também foram medidas com um espectrofotômetro e a absorbância medida de Acuvette atingiu um limite de detecção de 0,64 µM (amostra 7), conforme mostrado na Figura 10.
A relação entre absorbância e concentração é apresentada na Figura 11. Com o fotômetro baseado em MWC, uma melhoria de 125 vezes no limite de detecção foi alcançada em comparação com o espectrofotômetro baseado em cuvete.Esta melhoria é inferior à do ensaio de tinta vermelha devido à fraca estabilidade do reagente GOD-POD.Um aumento não linear na absorbância em baixas concentrações também foi observado.
O fotômetro baseado em MWC foi desenvolvido para a detecção ultrassensível de amostras líquidas.O caminho óptico pode ser bastante aumentado e muito mais longo do que o comprimento físico do MWC, porque a luz espalhada pelas paredes laterais de metal liso corrugado pode ser contida dentro do capilar, independentemente do ângulo de incidência.Concentrações tão baixas quanto 5,12 nM podem ser alcançadas usando reagentes GOD-POD convencionais graças à nova amplificação óptica não linear e troca rápida de amostra e detecção de glicose.Este fotômetro compacto e barato será amplamente utilizado em ciências da vida e monitoramento ambiental para análise de traços.
Conforme mostrado na Figura 1, o fotômetro baseado em MWC consiste em um MWC de 7 cm de comprimento (diâmetro interno de 1,7 mm, diâmetro externo de 3,18 mm, superfície interna eletropolida classe EP, capilar de aço inoxidável SUS316L), um LED de comprimento de onda de 505 nm (Thorlabs M505F1) e lentes (feixe espalhado em cerca de 6,6 graus), fotodetector de ganho variável (Thorlabs PDB450C) e dois conectores T para comunicação óptica e entrada/saída de líquido.O conector T é feito ligando uma placa de quartzo transparente a um tubo PMMA no qual os tubos MWC e Peek (0,72 mm ID, 1,6 mm OD, Vici Valco Corp.) são firmemente inseridos e colados.Uma válvula de três vias conectada ao tubo de entrada Pike é usada para alternar a amostra recebida.O fotodetector pode converter a potência óptica P recebida em um sinal de tensão amplificado N×V (onde V/P = 1,0 V/W a 1550 nm, o ganho N pode ser ajustado manualmente na faixa de 103-107).Por brevidade, V é usado em vez de N×V como sinal de saída.
Em comparação, um espectrofotômetro comercial (Agilent Technologies Cary série 300 com R928 High Efficiency Photomultiplier) com uma cubeta de 1,0 cm também foi usado para medir a absorbância de amostras líquidas.
A superfície interna do corte MWC foi examinada usando um perfilador de superfície óptica (ZYGO New View 5022) com uma resolução vertical e lateral de 0,1 nm e 0,11 µm, respectivamente.
Todos os produtos químicos (grau analítico, sem purificação adicional) foram adquiridos da Sichuan Chuangke Biotechnology Co., Ltd. Os kits de teste de glicose incluem glicose oxidase (GOD), peroxidase (POD), 4-aminoantipirina e fenol, etc. A solução cromogênica foi preparada pelo método usual GOD-POD 37.
Conforme mostrado na Tabela 2, uma variedade de soluções de glicose em várias concentrações foi preparada usando DI H2O como diluente usando um método de diluição em série (consulte Materiais suplementares para obter detalhes).Prepare amostras coradas ou em branco misturando solução de glicose ou água deionizada com solução cromogênica em uma proporção fixa de volume de 3:1, respectivamente.Todas as amostras foram armazenadas a 37°C protegidas da luz por 10 minutos antes da medição.No método GOD-POD, as amostras coradas ficam vermelhas com um máximo de absorção em 505 nm, e a absorção é quase proporcional à concentração de glicose.
Conforme mostrado na Tabela 1, uma série de soluções de tinta vermelha (Ostrich Ink Co., Ltd., Tianjin, China) foram preparadas pelo método de diluição em série usando DI H2O como solvente.
Como citar este artigo: Bai, M. et al.Fotômetro compacto baseado em capilares de guia de onda de metal: para determinação de concentrações nanomolares de glicose.a ciência.5, 10476. doi: 10.1038/srep10476 (2015).
Dress, P. & Franke, H. Aumentando a precisão da análise de líquidos e controle do valor de pH usando um guia de onda de núcleo líquido. Dress, P. & Franke, H. Aumentando a precisão da análise de líquidos e controle do valor de pH usando um guia de onda de núcleo líquido.Dress, P. e Franke, H. Melhorando a precisão da análise de líquidos e controle de pH com um guia de onda de núcleo líquido. Dress, P. & Franke, H. Vestido, P. & Franke, H. 使用液芯波导提高液体分析 e pHDress, P. e Franke, H. Melhorando a precisão da análise de líquidos e controle de pH usando guias de onda de núcleo líquido.Mude para a ciência.metro.68, 2167–2171 (1997).
Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ & Hansell, DA Determinação colorimétrica contínua de traço de amônio na água do mar com uma célula capilar de guia de onda líquida de longo caminho. Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ & Hansell, DA Determinação colorimétrica contínua de traço de amônio na água do mar com uma célula capilar de guia de onda líquida de longo caminho.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ e Hansel, DA Determinação colorimétrica contínua de traços de amônio na água do mar usando uma célula capilar com um guia de onda líquido. Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ & Hansell, DA Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ & Hansell, DA.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ e Hansel, DA Determinação colorimétrica contínua de vestígios de amônio na água do mar usando capilares de guia de ondas líquidas de longo alcance.Química em março.96, 73–85 (2005).
Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Revisão das aplicações recentes da célula capilar de guia de onda líquida em técnicas de análise baseadas em fluxo para aumentar a sensibilidade dos métodos de detecção espectroscópica. Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Revisão das aplicações recentes da célula capilar de guia de onda líquida em técnicas de análise baseadas em fluxo para aumentar a sensibilidade dos métodos de detecção espectroscópica.Pascoa, RNMJ, Toth, IV e Rangel, AOSS Uma revisão das aplicações recentes da célula capilar de guia de onda líquida em técnicas de análise de fluxo para melhorar a sensibilidade dos métodos de detecção espectroscópica. Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS测方法的灵敏度。 Páscoa, rnmj, tóth, IV & rangel, aoss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Pascoa, RNMJ, Toth, IV e Rangel, AOSS Uma revisão das aplicações recentes de células capilares de guia de onda líquidas em métodos analíticos baseados em fluxo para aumentar a sensibilidade dos métodos de detecção espectroscópica.ânus.Chim.Lei 739, 1-13 (2012).
Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Investigação da espessura de filmes de Ag, AgI no capilar para guias de ondas ocas. Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Investigação da espessura de filmes de Ag, AgI no capilar para guias de ondas ocas.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. e Shen J. Investigação da espessura dos filmes Ag, AgI em capilares para guias de ondas ocas. Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Pesquisa sobre a espessura do filme fino de Ag e AgI no duto de ar.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. e Shen J. Investigação da espessura do filme fino Ag, AgI em capilares ocos de guia de onda.Física infravermelha.tecnologia 42, 501-508 (2001).
Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Determinação de concentrações nanomolares de fosfato em águas naturais usando injeção de fluxo com uma célula capilar de guia de onda líquida de longo caminho e detecção espectrofotométrica de estado sólido. Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Determinação de concentrações nanomolares de fosfato em águas naturais usando injeção de fluxo com uma célula capilar de guia de onda líquida de longo caminho e detecção espectrofotométrica de estado sólido.Gimbert, LJ, Haygarth, PM e Worsfold, PJ Determinação de concentrações nanomolares de fosfato em águas naturais usando injeção de fluxo com uma célula capilar de guia de onda líquida e detecção espectrofotométrica em estado sólido. Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ摩尔浓度的磷酸盐。 Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Determinação da concentração de fosfato em água natural usando uma seringa líquida e um tubo capilar guia de onda líquido de longo alcance.Gimbert, LJ, Haygarth, PM e Worsfold, PJ Determinação de fosfato nanomolar em água natural usando fluxo de injeção e guia de onda capilar com caminho óptico longo e detecção espectrofotométrica de estado sólido.Taranta 71, 1624–1628 (2007).
Belz, M., Vestido, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Linearidade e caminho óptico efetivo de células capilares de guia de onda líquido. Belz, M., Vestido, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Linearidade e caminho óptico efetivo de células capilares de guia de onda líquido.Belz M., Dress P., Suhitsky A. e Liu S. Linearidade e comprimento efetivo do caminho óptico em guias de onda líquidos em células capilares. Belz, M., Dress, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Belz, M., Vestido, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. A linearidade e o comprimento efetivo da água líquida.Belz M., Dress P., Suhitsky A. e Liu S. Comprimento do caminho óptico linear e efetivo na onda líquida da célula capilar.SPIE 3856, 271-281 (1999).
Dallas, T. & Dasgupta, PK Luz no fim do túnel: aplicações analíticas recentes de guias de onda de núcleo líquido. Dallas, T. & Dasgupta, PK Luz no fim do túnel: aplicações analíticas recentes de guias de onda de núcleo líquido.Dallas, T. e Dasgupta, PK Luz no fim do túnel: aplicações analíticas recentes de guias de onda de núcleo líquido. Dallas, T. & Dasgupta, PK Light at the end of the tunnel:液芯波导的最新分析应用。 Dallas, T. & Dasgupta, PK Light at the end of the tunnel:液芯波导的最新分析应用。Dallas, T. e Dasgupta, PK Luz no fim do túnel: a mais recente aplicação analítica de guias de onda de núcleo líquido.TrAC, análise de tendências.Químico.23, 385–392 (2004).
Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID Uma célula versátil de detecção fotométrica de reflexão interna total para análise de fluxo. Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID Uma célula versátil de detecção fotométrica de reflexão interna total para análise de fluxo.Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR e McKelvey, ID Célula de reflexão interna total fotométrica universal para análise de fluxo. Ellis, PS, Gentle, BS, Grace, MR & McKelvie, ID Ellis, PS, Gentil, BS, Grace, MR & McKelvie, IDEllis, PS, Gentle, BS, Grace, MR e McKelvey, ID Célula fotométrica TIR universal para análise de fluxo.Taranta 79, 830–835 (2009).
Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Célula de fluxo fotométrica multi-reflexão para uso em análise de injeção de fluxo de águas estuarinas. Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Célula de fluxo fotométrica multi-reflexão para uso em análise de injeção de fluxo de águas estuarinas.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ e McKelvey, ID Uma célula de fluxo fotométrica multi-refletância para uso em análise de fluxo de águas estuarinas. Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ e McKelvey, ID Uma célula de fluxo fotométrica multi-refletância para análise de injeção de fluxo em águas estuarinas.ânus Chim.Acta 499, 81-89 (2003).
Pan, J. -Z., Yao, B. & Fang, Q. Fotômetro portátil baseado na detecção de absorção de guia de ondas de núcleo líquido para amostras em escala de nanolitros. Pan, J.-Z., Yao, B. & Fang, Q. Fotômetro portátil baseado na detecção de absorção de guia de onda de núcleo líquido para amostras em escala de nanolitros.Pan, J.-Z., Yao, B. e Fang, K. Um fotômetro portátil baseado na detecção de absorção de comprimento de onda de núcleo líquido para amostras em escala de nanolitros. Pan, J. -Z., Yao, B. & Fang, Q. Pan, J.-Z., Yao, B. & Fang, Q. Baseado em 液芯波波水水水油法的纳法手手手持光度计。Pan, J.-Z., Yao, B. e Fang, K. Um fotômetro de mão com uma amostra em nanoescala baseada na detecção de absorção em uma onda de núcleo líquido.ânus Químico.82, 3394-3398 (2010).
Zhang, J.-Z.Aumente a sensibilidade da análise de fluxo de injeção usando uma célula de fluxo capilar com um longo caminho óptico para detecção espectrofotométrica.ânus.a ciência.22, 57–60 (2006).
D'Sa, EJ & Steward, RG Aplicação de guia de onda capilar líquido em espectroscopia de absorção (Resposta ao comentário de Byrne e Kaltenbacher). D'Sa, EJ & Steward, RG Aplicação de guia de onda capilar líquido em espectroscopia de absorção (Resposta ao comentário de Byrne e Kaltenbacher).D'Sa, EJ e Steward, RG Aplicações de guias de onda capilares líquidos em espectroscopia de absorção (Resposta aos comentários de Byrne e Kaltenbacher). D'Sa, EJ & Steward, RG D'Sa, EJ & Steward, RG Aplicação de espectro de absorção de líquidosD'Sa, EJ e Steward, RG Guias de ondas capilares líquidas para espectroscopia de absorção (em resposta aos comentários de Byrne e Kaltenbacher).limonol.Oceanógrafo.46, 742–745 (2001).
Khijwania, SK & Gupta, BD Sensor de absorção de campo evanescente de fibra óptica: Efeito dos parâmetros da fibra e geometria da sonda. Khijwania, SK & Gupta, BD Sensor de absorção de campo evanescente de fibra óptica: Efeito dos parâmetros da fibra e geometria da sonda.Hijvania, SK e Gupta, Sensor de Absorção de Campo Evanescente de Fibra Óptica BD: Influência dos Parâmetros da Fibra e da Geometria da Sonda. Khijwania, SK & Gupta, BD Khijwania, SK & Gupta, BDHijvania, SK e Gupta, BD Sensores de fibra óptica de absorção de campo evanescente: influência dos parâmetros da fibra e geometria da sonda.Optics and Quantum Electronics 31, 625-636 (1999).
Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD Saída angular de sensores Raman ocos revestidos de metal. Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD Saída angular de sensores Raman ocos revestidos de metal.Bedjitsky, S., Burich, MP, Falk, J. e Woodruff, SD Saída angular de sensores Raman de guia de onda oco com revestimento de metal. Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD.Bedjitsky, S., Burich, MP, Falk, J. e Woodruff, SD Saída angular de um sensor Raman com um guia de ondas de metal nu.aplicação para escolher 51, 2023-2025 (2012).
Harrington, JA Uma visão geral de guias de ondas ocas para transmissão de infravermelho.integração de fibra.escolher.19, 211–227 (2000).
Horário da postagem: 28 de agosto de 2022