Hatur nuhun pikeun ngadatangan Nature.com.Versi browser anu anjeun anggo gaduh dukungan CSS kawates.Pikeun pangalaman anu pangsaéna, kami nyarankeun yén anjeun nganggo browser anu diropéa (atanapi nganonaktipkeun Mode Kasaluyuan dina Internet Explorer).Samentawis waktos, pikeun mastikeun dukungan anu terus-terusan, kami bakal ngajantenkeun situs tanpa gaya sareng JavaScript.
Analisis ngalacak conto cair ngagaduhan rupa-rupa aplikasi dina élmu kahirupan sareng ngawaskeun lingkungan.Dina karya ieu, kami geus ngembangkeun hiji photometer kompak tur murah dumasar kana kapilér waveguide logam (MCCs) pikeun tekad ultrasensitif nyerep.Jalur optik bisa greatly ngaronjat, sarta leuwih panjang batan panjang fisik MWC, sabab lampu sumebar ku sidewalls logam lemes corrugated bisa dikandung dina kapilér paduli sudut incidence.Konsentrasi sahandapeun 5,12 nM tiasa dihontal nganggo réagen kromogenik umum kusabab amplifikasi optik non-linier énggal sareng ganti sampel gancang sareng deteksi glukosa.
Photometry loba dipaké pikeun analisis renik sampel cair alatan kaayaanana réagen chromogenic sadia tur semikonduktor optoelectronic devices1,2,3,4,5.Dibandingkeun sareng tekad nyerep dumasar-cuvette tradisional, kapilér waveguide cair (LWC) ngagambarkeun (TIR) ​​​​ku cara ngajaga cahaya usik di jero kapilér1,2,3,4,5.Sanajan kitu, tanpa pamutahiran salajengna, jalur optik ngan deukeut jeung panjang fisik LWC3.6, sarta ngaronjatkeun panjangna LWC saluareun 1.0 m bakal kakurangan tina atenuasi lampu kuat sarta résiko luhur gelembung, jsb 3, 7. Kalawan hal ka sél multi-pantulan diusulkeun pikeun perbaikan jalur optik, wates deteksi ngan ningkat ku faktor 2,5-8,9.
Ayeuna aya dua jenis utama LWC, nyaéta kapiler Teflon AF (ngabogaan indéks réfraktif ngan ~1,3, nu leuwih handap tina cai) jeung kapiler silika coated kalawan Teflon AF atawa films logam1,3,4.Pikeun ngahontal TIR dina panganteur antara bahan diéléktrik, bahan kalawan indéks réfraktif lemah sareng sudut incidence cahaya tinggi diperlukeun3,6,10.Ngeunaan kapilér Teflon AF, Teflon AF téh breathable alatan struktur porous na3,11 sarta bisa nyerep sajumlah leutik zat dina sampel cai.Pikeun kapiler quartz coated on luar jeung Teflon AF atawa logam, indéks réfraktif quartz (1,45) leuwih luhur ti lolobana sampel cair (misalna 1,33 keur cai)3,6,12,13.Pikeun kapilér coated kalawan pilem logam di jero, sipat angkutan geus studyed14,15,16,17,18, tapi prosés palapis téh pajeulit, beungeut pilem logam boga struktur kasar jeung porous4,19.
Sajaba ti éta, LWCs komérsial (AF Teflon coated kapiler jeung AF Teflon coated silika kapiler, World Precision Instrumén, Inc.) mibanda sababaraha kalemahan séjén, kayaning: pikeun faults..Volume maot badag tina TIR3,10, (2) T-konektor (pikeun nyambungkeun kapilér, serat, jeung inlet / outlet tabung) bisa bubu hawa gelembung10.
Dina waktos anu sami, tekad tingkat glukosa penting pisan pikeun diagnosis diabetes, sirosis ati sareng panyakit jiwa20.sareng seueur metode deteksi sapertos fotometri (kalebet spéktrofotometri 21, 22, 23, 24, 25 sareng kolorimétri dina kertas 26, 27, 28), galvanométri 29, 30, 31, fluorométri 32, 33, 34, 35, polarimétri permukaan optik 3637, Fabry-Perot rongga 38, éléktrokimia 39 jeung éléktroforésis kapilér 40,41 jeung saterusna.Sanajan kitu, lolobana métode ieu merlukeun parabot mahal, sarta deteksi glukosa dina sababaraha konsentrasi nanomolar tetep tangtangan (contona, pikeun ukuran photometric21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, konsentrasi panghandapna glukosa).watesan éta ngan 30 nM nalika nanopartikel biru Prusia dipaké salaku mimics peroksidase).Analisis glukosa nanomolar sering diperyogikeun pikeun studi sélulér tingkat molekular sapertos ngahambat pertumbuhan kanker prostat manusa42 sareng paripolah fiksasi CO2 Prochlorococcus di sagara.
Dina artikel ieu, potometer kompak, murah dumasar kana kapilér waveguide logam (MWC), kapilér stainless steel SUS316L sareng permukaan batin anu dipoles, dikembangkeun pikeun tekad nyerep ultrasensitif.Kusabab cahaya bisa trapped jero kapilér logam paduli sudut incidence, jalur optik bisa greatly ngaronjat ku scattering lampu dina surfaces logam corrugated tur lemes, sarta leuwih panjang batan panjang fisik MWC.Sajaba ti éta, T-konektor basajan ieu dirancang pikeun sambungan optik sarta inlet / outlet cairan pikeun ngaleutikan volume maot sarta nyegah entrapment gelembung.Pikeun 7 cm MWC photometer, wates deteksi ieu ningkat ku ngeunaan 3000 kali dibandingkeun spéktrofotométer komérsial kalawan 1 cm cuvette alatan ningkatna anyar jalur optik non-linier jeung switching sampel gancang, sarta konsentrasi deteksi glukosa ogé bisa dihontal.ngan 5,12 nM ngagunakeun réagen chromogenic umum.
Ditémbongkeun saperti dina Gambar 1, photometer basis MWC diwangun ku 7 cm panjang MWC kalawan kelas EP electropolished beungeut jero, a 505 nm LED kalawan lénsa, hiji gain photodetector adjustable, sarta dua pikeun gandeng optik jeung input cair.Kaluar.Klep tilu arah anu dihubungkeun sareng tabung inlet Pike dianggo pikeun ngalihkeun sampel anu asup.Pipa Toong pas pas kana piring quartz sareng MWC, ku kituna volume panyambungna dina T-konektor dijaga minimal, sacara efektif nyegah gelembung hawa tina kajebak.Sajaba ti éta, beam collimated bisa gampang jeung éfisién diwanohkeun kana MWC ngaliwatan T-potongan pelat quartz.
Beam jeung sampel cair diwanohkeun ka PKS ngaliwatan T-sapotong, sarta balok ngaliwatan PKS ditarima ku photodetector a.Solusi asup tina sampel patri atawa kosong anu ganti diwanohkeun kana ICC ngaliwatan klep tilu arah.Numutkeun hukum Beer, dénsitas optik sampel berwarna bisa diitung tina persamaan.1.10
dimana Vcolor sareng Vblank mangrupikeun sinyal kaluaran photodetector nalika warna sareng sampel kosong diwanohkeun kana PKS masing-masing, sareng Vdark mangrupikeun sinyal latar tukang photodetector nalika LED dipareuman.Parobahan dina sinyal kaluaran ΔV = Vcolor–Vblank bisa diukur ku ngaganti sampel.Numutkeun persamaan.Sapertos dina Gambar 1, upami ΔV langkung alit tibatan Vblank-Vdark, nalika nganggo skéma sampling switching, parobahan leutik dina Vblank (misalna drift) tiasa gaduh pangaruh sakedik kana nilai AMWC.
Pikeun ngabandingkeun kinerja photometer basis MWC jeung spéktrofotométer basis cuvette, solusi tinta beureum dipaké salaku sampel warna kusabab stabilitas warna alus teuing jeung linearity konsentrasi-nyerep alus, DI H2O salaku sampel kosong..Ditémbongkeun saperti dina Table 1, runtuyan solusi mangsi beureum disiapkeun ku métode éncér serial ngagunakeun DI H2O salaku pangleyur.Konsentrasi relatif sampel 1 (S1), cet beureum aslina undiluted, ditangtukeun salaku 1.0.Dina Gbr.Gambar 2 nembongkeun foto optik tina 11 sampel mangsi beureum (S4 mun S14) kalawan konsentrasi relatif (didaptarkeun dina Table 1) mimitian ti 8.0 × 10-3 (kénca) ka 8.2 × 10-10 (katuhu).
Hasil pangukuran pikeun sampel 6 dipidangkeun dina Gbr.3(a).Titik switch antara sampel patri jeung kosong ditandaan dina gambar ku panah ganda "↔".Ieu bisa ditempo yén tegangan kaluaran naek gancang nalika pindah ti sampel warna ka sampel kosong sarta sabalikna.Vcolor, Vblank sareng ΔV anu saluyu tiasa didapet sapertos anu dipidangkeun dina gambar.
(a) Hasil pangukuran pikeun sampel 6, (b) sampel 9, (c) sampel 13, jeung (d) sampel 14 ngagunakeun fotométer basis MWC.
Hasil pangukuran pikeun conto 9, 13, sareng 14 dipidangkeun dina Gbr.3(b)-(d), masing-masing.Ditémbongkeun saperti dina Gambar 3(d), ΔV nu diukur ngan 5 nV, nu ampir 3 kali nilai noise (2 nV).A ΔV leutik hese ngabedakeun tina noise.Ku kituna, wates deteksi ngahontal konsentrasi relatif 8,2 × 10-10 (sampel 14).Kalayan bantuan persamaan.1. AMWC absorbance bisa diitung tina Vcolor diukur, nilai Vblank na Vdark.Pikeun photodetector kalawan gain 104 Vdark nyaeta -0,68 μV.Hasil pangukuran pikeun sakabéh sampel diringkeskeun dina Tabél 1 sareng tiasa dipendakan dina bahan tambahan.Ditémbongkeun saperti dina Table 1, absorbance kapanggih dina konsentrasi luhur jenuh, jadi absorbance luhur 3,7 teu bisa diukur ku spéktrométer basis MWC.
Pikeun babandingan, sampel tinta beureum ogé diukur ku spéktrofotométer sarta absorbance Acuvette diukur ditémbongkeun dina Gambar 4. Nilai Acuvette dina 505 nm (sakumaha ditémbongkeun dina Table 1) dicandak ku ngarujuk kana kurva sampel 10, 11, atawa 12 (sakumaha ditémbongkeun dina inset).ka Gbr. 4) salaku garis dasar.Salaku ditémbongkeun, wates deteksi ngahontal konsentrasi relatif 2,56 x 10-6 (sampel 9) sabab kurva serep sampel 10, 11 jeung 12 teu bisa dibédakeun tina unggal lianna.Ku kituna, nalika ngagunakeun photometer basis MWC, wates deteksi ieu ningkat ku faktor 3125 dibandingkeun spéktrofotométer basis cuvette.
Gumantungna diserep-konsentrasi dibere dina Gbr.5.Pikeun pangukuran cuvette, absorbance sabanding jeung konsentrasi tinta dina panjang jalur 1 cm.Sedengkeun pikeun pangukuran basis MWC, paningkatan non-linier dina absorbance dititénan dina konsentrasi low.Numutkeun hukum Beer urang, absorbance sabanding jeung panjang jalur optik, jadi gain nyerep AEF (diartikeun AEF = AMWC / Acuvette dina konsentrasi tinta sarua) nyaeta rasio MWC jeung panjang jalur optik cuvette nu.Ditémbongkeun saperti dina Gambar 5, dina konsentrasi luhur, konstanta AEF sabudeureun 7,0, nu lumrah saprak panjang MWC persis 7 kali panjang hiji cuvette 1 cm. Sanajan kitu, dina konsentrasi handap (konsentrasi patali <1.28 × 10-5), AEF naek kalawan turunna konsentrasi sarta bakal ngahontal nilai 803 dina konsentrasi patali 8.2 × 10-10 ku extrapolasi kurva pangukuran dumasar cuvette. Sanajan kitu, dina konsentrasi handap (konsentrasi patali <1.28 × 10-5), AEF naek kalawan turunna konsentrasi sarta bakal ngahontal nilai 803 dina konsentrasi patali 8.2 × 10-10 ku extrapolasi kurva pangukuran dumasar cuvette. Однако при низких концентрациях (относительная концентрация <1,28 × 10–5) AEF увеличивается с уменьшением трацием значения 803 при относительной концентрации 8,2 × 10–10 при экстраполяции кривой измерения на основе кюветы. Sanajan kitu, dina konsentrasi low (konsentrasi rélatif <1.28 × 10-5), nu AEF naek kalawan turunna konsentrasi sarta bisa ngahontal nilai 803 dina konsentrasi relatif 8.2 × 10-10 lamun extrapolasi tina kurva pangukuran basis cuvette.然而，在低浓度（相关浓度<1.28 × 10-5 ）下，AEF 随着浓度的降低而增加，并且城于行测量曲线，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 通迎且 通迎测量 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 уменьшениетрации страции ции кривой измерения на основе кюветы она достигает значения относительной концентрации 8,2 × 10–10 803 . Sanajan kitu, dina konsentrasi low (konsentrasi relevan <1.28 × 10-5) nu AED naek kalawan turunna konsentrasi, sarta lamun extrapolated ti kurva pangukuran basis cuvette, éta ngahontal nilai konsentrasi relatif 8.2 × 10-10 803.Ieu ngakibatkeun jalur optik pakait 803 cm (AEF × 1 cm), nu leuwih panjang batan panjang fisik MWC, komo leuwih panjang batan LWC pangpanjangna sadia komersil (500 cm ti World Precision Instrumén, Inc.).Doko Engineering LLC panjangna 200 cm).Paningkatan non-linier ieu dina nyerep dina LWC teu acan dilaporkeun saméméhna.
Dina Gbr.6(a)-(c) nembongkeun gambar optik, gambar mikroskop, jeung gambar profiler optik tina beungeut jero bagian MWC, masing-masing.Ditémbongkeun saperti dina Gbr.6(a), beungeut jero lemes jeung ngagurilap, bisa ngagambarkeun cahaya katempo, sarta kacida reflective.Ditémbongkeun saperti dina Gbr.6(b), alatan deformability sarta sipat kristalin tina logam, mesas leutik tur irregularities muncul dina beungeut lemes. Dina panempoan wewengkon leutik (<5 μm × 5 μm), roughness lolobana beungeut cai kirang ti 1,2 nm (Gbr. 6(c)). Dina panempoan wewengkon leutik (<5 μm × 5 μm), roughness lolobana beungeut cai kirang ti 1,2 nm (Gbr. 6 (c)). Ввиду малой площади (<5 мкм×5 мкм) шероховатость большей части поверхности составляет менее 1,2 нм (v. 6(). Alatan legana leutik (<5 µm × 5 µm), kasarna lolobana beungeut cai kurang ti 1,2 nm (Gbr. 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 мене ((1,2 нм). Tempo wewengkon leutik (<5 µm × 5 µm), roughness lolobana surfaces kurang ti 1.2 nm (Gbr. 6(c)).
(a) Gambar optik, (b) gambar mikroskop, jeung (c) gambar optik beungeut internal tina cut MWC.
Ditémbongkeun saperti dina Gbr.7(a), jalur optik LOP dina kapilér ditangtukeun ku sudut incidence θ (LOP = LC / sinθ, dimana LC nyaéta panjang fisik kapilér).Pikeun kapilér Teflon AF ngeusi DI H2O, sudut incidence kudu leuwih gede ti sudut kritis 77,8 °, jadi LOP kirang ti 1,02 × LC tanpa pamutahiran salajengna3.6.Padahal, ku MWC, kurungan cahaya di jero kapiler teu gumantung kana indéks réfraktif atawa sudut incidence, ku kituna sudut incidence nurun, jalur cahaya bisa leuwih panjang batan panjang kapiler (LOP »LC).Ditémbongkeun saperti dina Gbr.7 (b), beungeut logam corrugated bisa dipicuna scattering lampu, nu bisa greatly ngaronjatkeun jalur optik.
Ku alatan éta, aya dua jalur lampu pikeun MWC: cahaya langsung tanpa pantulan (LOP = LC) jeung lampu sawtooth kalawan sababaraha reflections antara tembok samping (LOP »LC).Numutkeun hukum Beer, inténsitas cahaya langsung sareng zigzag anu dipancarkeun tiasa diébréhkeun salaku PS × exp (-α × LC) sareng PZ × exp (-α × LOP) masing-masing, dimana konstanta α nyaéta koefisien nyerep, anu gumantung kana konsentrasi tinta.
Pikeun tinta konsentrasi luhur (contona, konsentrasi patali> 1,28 × 10-5), lampu zigzag dilempengkeun pisan sareng inténsitasna langkung handap tibatan cahaya lempeng, kusabab koefisien nyerep anu ageung sareng jalur optik anu langkung panjang. Pikeun tinta konsentrasi luhur (contona, konsentrasi patali > 1,28 × 10-5), lampu zigzag dilempengkeun pisan sareng inténsitasna langkung handap tibatan cahaya lempeng, kusabab koefisien nyerepna ageung sareng jalur optikna langkung panjang. Для чернил с высокой концентрацией (conto, относительная концентрация >1,28 × 10-5) зигзагообразный гилцентрация тенсивность намного ниже, чем у прямого света, из-за большого коэффициента поглощения и гораздо болетичо длинучок Pikeun tinta konsentrasi luhur (misalna konsentrasi relatif> 1.28 × 10-5), lampu zigzag ieu niatna attenuated jeung inténsitas na leuwih handap tina cahaya langsung alatan koefisien nyerep badag tur émisi optik leuwih lila.lagu.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，其强度远与低住收系数大，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 ， 低度这 是 吸收 系数 大 光学 时间 更。。 长 长 长 长 长 长 长 长 长 鿕 长 长 长Для чернил с высокой концентрацией (conto, релевантные концентрации >1,28×10-5) зигзагообразный светльзна светельзна интенсивность намного ниже, чем у прямого света из-за большого коэффициента поглощения и более длительпногоч. Pikeun inks konsentrasi luhur (contona, konsentrasi relevan> 1.28 × 10-5), lampu zigzag nyata attenuated sarta inténsitas na leuwih handap tina cahaya langsung alatan koefisien nyerep badag sarta waktu optik leuwih panjang.jalan saeutik.Ku kituna, cahaya langsung ngadominasi tekad absorbance (LOP = LC) jeung AEF ieu diteundeun konstan dina ~ 7.0. Sabalikna, nalika koéfisién nyerep diréduksi ku panurunan konsentrasi tinta (contona, konsentrasi patali <1.28 × 10-5), inténsitas cahaya zigzag ningkat langkung gancang tibatan cahaya lempeng teras lampu zigzag mimiti maénkeun peran anu langkung penting. Sabalikna, nalika koéfisién nyerep diréduksi ku panurunan konsentrasi tinta (contona, konsentrasi patali <1.28 × 10-5), inténsitas cahaya zigzag ningkat langkung gancang tibatan cahaya lempeng teras lampu zigzag mimiti maénkeun peran anu langkung penting. Напротив, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (например, относитель-5 × 1,5 × 1 ), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем у прямого света, и затем начинает играыть збигратза. Sabalikna, lamun koefisien nyerep nurun jeung nurunna konsentrasi tinta (contona, konsentrasi relatif <1,28 × 10-5), inténsitas lampu zigzag naek leuwih gancang batan lampu langsung, lajeng lampu zigzag mimiti muterkeun.peran leuwih penting.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（前度的生子增加得更快，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 ， 关 浓度 ， 关 浓度 ， 关 浓度 ， 1-0 度 ， 1-0 度形光 的 强度 比 增加 得 更 ， 然后 z 字形光 发挥 作用 一 个 重要 重要 重更要 重更要 重更要更 更 HI的角色. И наоборот, когда коэффициент поглощения уменьшается с уменьшением концентрации чернил (например, соотятвется, соотятвется 8×10-5), интенсивность зигзагообразного света увеличивается быстрее, чем прямого, jeung тогда зигзагообразный гитразный гитреет роль. Sabalikna, nalika koefisien nyerep nurun jeung nurunna konsentrasi tinta (contona, konsentrasi pakait <1,28 × 10-5), inténsitas lampu zigzag naek gancang ti lampu langsung, lajeng lampu zigzag mimiti maénkeun peran nu leuwih penting.karakter peran.Ku alatan éta, alatan jalur optik sawtooth (LOP »LC), AEF bisa ngaronjat leuwih ti 7.0.Ciri transmisi cahaya tepat MWC tiasa didapet ngagunakeun téori mode waveguide.
Salian ngaronjatkeun jalur optik, switching sampel gancang ogé nyumbang ka wates deteksi ultra-low.Kusabab volume leutik PKS (0,16 ml), waktos anu diperyogikeun pikeun ngagentos sareng ngarobih solusi dina PKS tiasa kirang ti 20 detik.Ditémbongkeun saperti dina Gambar 5, nilai minimum bisa didéteksi AMWC (2,5 × 10-4) 4 kali leuwih handap tina Acuvette (1,0 × 10-3).Pindah gancang tina solusi anu ngalir dina kapilér ngirangan pangaruh noise sistem (misalna drift) kana akurasi bédana nyerep dibandingkeun sareng solusi ingetan dina cuvette.Contona, ditémbongkeun saperti dina Gbr.3(b)-(d), ΔV bisa gampang dibédakeun tina sinyal drift alatan switching sampel gancang dina kapilér volume leutik.
Sapertos dina Tabél 2, sauntuyan leyuran glukosa dina rupa-rupa konsentrasi disusun ngagunakeun DI H2O salaku pangleyur.Sampel anu diwarnaan atanapi kosong disiapkeun ku cara nyampur larutan glukosa atanapi cai deionisasi sareng solusi kromogenik glukosa oksidase (GOD) sareng peroksidase (POD) 37 dina rasio volume tetep masing-masing 3:1.Dina Gbr.8 nembongkeun foto optik salapan sampel patri (S2-S10) kalawan konsentrasi glukosa mimitian ti 2.0 mM (kénca) nepi ka 5.12 nM (katuhu).Beureum turun kalayan turunna konsentrasi glukosa.
Hasil pangukuran sampel 4, 9, jeung 10 kalawan photometer basis MWC ditémbongkeun dina Gbr.9(a)-(c), masing-masing.Ditémbongkeun saperti dina Gbr.9(c), ΔV nu diukur jadi kurang stabil sarta lalaunan naek salila pangukuran sabab warna réagen GOD-POD sorangan (sanajan tanpa nambahan glukosa) robah lalaunan dina cahaya.Ku kituna, pangukuran ΔV saterusna teu bisa diulang pikeun sampel kalawan konsentrasi glukosa kirang ti 5,12 nM (sampel 10), sabab lamun ΔV cukup leutik, instability réagen GOD-POD moal bisa diabaikan deui.Ku alatan éta, wates deteksi solusi glukosa nyaéta 5,12 nM, sanajan nilai ΔV (0,52 µV) anu saluyu langkung ageung tibatan nilai noise (0,03 µV), nunjukkeun yén ΔV leutik masih tiasa dideteksi.Watesan deteksi ieu tiasa langkung ningkat ku ngagunakeun réagen kromogenik anu langkung stabil.
(a) Hasil pangukuran pikeun sampel 4, (b) sampel 9, jeung (c) sampel 10 maké fotométer basis MWC.
Penyerapan AMWC tiasa diitung nganggo nilai Vcolor, Vblank sareng Vdark anu diukur.Pikeun photodetector kalawan gain 105 Vdark nyaeta -0,068 μV.Pangukuran pikeun sadaya conto tiasa disetél dina bahan tambahan.Pikeun babandingan, sampel glukosa ogé diukur ku spéktrofotométer sarta absorbance diukur tina Acuvette ngahontal wates deteksi 0,64 µM (sampel 7) ditémbongkeun saperti dina Gambar 10.
Hubungan antara absorbance jeung konsentrasi dibere dina Gambar 11. Kalawan photometer basis MWC, a pamutahiran 125-melu dina wates deteksi kahontal dibandingkeun spéktrofotométer basis cuvette.Perbaikan ieu langkung handap tina assay tinta beureum kusabab stabilitas réagen GOD-POD anu goréng.Paningkatan non-linier dina nyerep dina konsentrasi rendah ogé ditingali.
Photometer basis MWC geus dimekarkeun pikeun deteksi ultra-sénsitip sampel cair.Jalur optik bisa greatly ngaronjat, sarta leuwih panjang batan panjang fisik MWC, sabab lampu sumebar ku sidewalls logam lemes corrugated bisa dikandung dina kapilér paduli sudut incidence.Konsentrasi sahandapeun 5,12 nM tiasa dihontal nganggo réagen GOD-POD konvensional berkat amplifikasi optik non-linier énggal sareng switching sampel gancang sareng deteksi glukosa.Photometer kompak sareng murah ieu bakal dianggo sacara lega dina élmu kahirupan sareng ngawaskeun lingkungan pikeun analisa jejak.
Ditémbongkeun saperti dina Gambar 1, nu photometer basis MWC diwangun ku 7 cm panjang MWC (diaméterna jero 1,7 mm, diaméterna luar 3,18 mm, kelas EP electropolished beungeut jero, SUS316L stainless steel kapilér), a 505 nm panjang gelombang LED (Thorlabs M505F1), sarta ngeunaan 6.degrees P505F1 (Thorlabs M505F1), sarta ngeunaan lenses 505F1, sarta ngeunaan 6.beam 6.DB. ) jeung dua T-konektor pikeun komunikasi optik jeung cairan asup / kaluar.T-konektor dijieun ku beungkeutan piring quartz transparan kana tabung PMMA kana nu MWC na Toong tabung (0,72 mm ID, 1,6 mm OD, Vici Valco Corp.) pageuh diselapkeun na glued.Klep tilu arah anu dihubungkeun sareng tabung inlet Pike dianggo pikeun ngalihkeun sampel anu asup.Photodetector bisa ngarobah P kakuatan optik narima kana sinyal tegangan amplified N × V (dimana V / P = 1,0 V / W di 1550 nm, gain N bisa disaluyukeun sacara manual dina rentang 103-107).Pikeun singgetan, V dipaké tibatan N × V salaku sinyal kaluaran.
Salaku babandingan, spéktrofotométer komérsial (seri Agilent Technologies Cary 300 sareng R928 High Efficiency Photomultiplier) sareng sél cuvette 1,0 cm ogé dianggo pikeun ngukur nyerep sampel cair.
Beungeut jero potongan MWC ditaliti nganggo profil permukaan optik (ZYGO New View 5022) kalayan resolusi vertikal sareng gurat masing-masing 0.1 nm sareng 0.11 µm.
Sadaya bahan kimia (kelas analitik, euweuh purifikasi salajengna) dibeuli ti Sichuan Chuangke Biotéhnologi Co., Ltd. Kit test glukosa ngawengku glukosa oxidase (GOD), peroksidase (POD), 4-aminoantipyrine jeung fénol, jsb Solusi chromogenic ieu disiapkeun ku metoda GOD-POD 37 dawam.
Ditémbongkeun saperti dina Tabél 2, sauntuyan leyuran glukosa dina rupa-rupa konsentrasi disiapkeun maké DI H2O salaku éncér maké métode éncér séri (tingali Bahan Suplemén pikeun detil).Nyiapkeun sampel nu diwarnaan atawa kosong ku cara nyampur larutan glukosa atawa cai deionisasi jeung larutan kromogenik dina nisbah volume tetep 3:1, masing-masing.Sadaya sampel disimpen dina 37 ° C ditangtayungan tina cahaya pikeun 10 menit sateuacan pangukuran.Dina metode GOD-POD, sampel anu diwarnaan janten beureum kalayan nyerep maksimal dina 505 nm, sareng nyerepna ampir sabanding sareng konsentrasi glukosa.
Ditémbongkeun saperti dina Table 1, runtuyan solusi mangsi beureum (Ostrich Ink Co., Ltd., Tianjin, Cina) disiapkeun ku métode éncér serial maké DI H2O salaku pangleyur.
Kumaha carana nyebatkeun artikel ieu: Bai, M. et al.Fotometer kompak dumasar kana kapilér pandu gelombang logam: pikeun nangtukeun konsentrasi nanomolar glukosa.élmu.5, 10476. doi: 10.1038 / srep10476 (2015).
Dress, P. & Franke, H. Ngaronjatkeun akurasi analisis cair jeung kontrol pH-nilai ngagunakeun waveguide cair-inti. Dress, P. & Franke, H. Ngaronjatkeun akurasi analisis cair jeung kontrol pH-nilai ngagunakeun waveguide cair-inti.pakéan, P. sarta Franke, H. Ngaronjatkeun akurasi analisis cair jeung kontrol pH kalawan waveguide inti cair. 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pHpakéan, P. sarta Franke, H. Ngaronjatkeun akurasi analisis cair jeung kontrol pH maké waveguides inti cair.Pindah kana élmu.méter.68, 2167–2171 (1997).
Li, QP, Zhang, J. -Z., Millero, FJ & Hansell, DA Kontinyu tekad colorimetric of renik amonium di seawater kalawan sél kapilér waveguide cair lila-jalur. Li, QP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ & Hansell, DA Kontinyu tekad colorimetric tina renik amonium di seawater kalawan sél kapilér waveguide cair lila-jalur.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ na Hansel, DA Kontinyu tekad colorimetric tina jumlah renik amonium dina cai laut ngagunakeun sél kapilér jeung waveguide cair. 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.Lee, KP, Zhang, J.-Z., Millero, FJ na Hansel, DA Kontinyu tekad colorimetric jumlah renik amonium di seawater ngagunakeun kapilér waveguide cair jarak jauh.Kimia dina Maret.96, 73–85 (2005).
Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Review on aplikasi panganyarna tina sél kapilér waveguide cair dina téhnik analisis dumasar aliran pikeun ngaronjatkeun sensitipitas métode deteksi spéktroskopik. Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS Review on aplikasi panganyarna tina sél kapilér waveguide cair dina téhnik analisis dumasar aliran pikeun ngaronjatkeun sensitipitas métode deteksi spéktroskopik.Pascoa, RNMJ, Toth, IV jeung Rangel, AOSS Tinjauan aplikasi panganyarna tina sél kapilér waveguide cair dina téhnik analisis aliran pikeun ngaronjatkeun sensitipitas métode deteksi spéktroskopik. Páscoa, RNMJ, Tóth, IV & Rangel, AOSS方法的灵敏度. Páscoa, rnmj, tóth, IV & rangel, aoss 回顾。。。 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 珲灵敏度 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 庵 敏度 灵敏度灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度 灵敏度Pascoa, RNMJ, Toth, IV jeung Rangel, AOSS Tinjauan aplikasi panganyarna ngeunaan sél kapilér waveguide cair dina métode analitik dumasar-aliran pikeun ngaronjatkeun sensitipitas métode deteksi spéktroskopik.bool.Chim.UU 739, 1-13 (2012).
Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Panalungtikan ngeunaan ketebalan Ag, film AgI dina kapilér pikeun waveguides kerung. Wen, T., Gao, J., Zhang, J., Bian, B. & Shen, J. Panalungtikan ngeunaan ketebalan Ag, film AgI dina kapilér pikeun waveguides kerung.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. jeung Shen J. Panalungtikan ngeunaan ketebalan pilem Ag, AgI dina kapilér pikeun waveguides kerung. 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. Panalungtikan ngeunaan ketebalan pilem ipis Ag na AgI dina saluran hawa.Wen T., Gao J., Zhang J., Bian B. jeung Shen J. Panalungtikan ngeunaan ketebalan pilem ipis Ag, AgI dina kapilér waveguide kerung.Fisika Infrabeureum.téhnologi 42, 501-508 (2001).
Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Penentuan konsentrasi nanomolar fosfat dina cai alam ngagunakeun aliran suntik kalawan panjang jalur panjang sél kapilér waveguide cair jeung deteksi spectrophotometric solid-state. Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Penentuan konsentrasi nanomolar fosfat dina cai alam ngagunakeun aliran suntik kalawan panjang jalur panjang sél kapilér waveguide cair jeung deteksi spectrophotometric solid-state.Gimbert, LJ, Haygarth, PM na Worsfold, PJ Penentuan konsentrasi nanomolar fosfat dina cai alam ngagunakeun aliran suntik ku waveguide sél capillary cair jeung deteksi spectrophotometric solid-nagara golongan. Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ, PJ摩尔浓度的磷酸盐。 Gimbert, LJ, Haygarth, PM & Worsfold, PJ Penentuan konsentrasi fosfat dina cai alami nganggo jarum suntik cair sareng tabung kapilér waveguide cair jarak jauh.Gimbert, LJ, Haygarth, PM na Worsfold, PJ Penentuan fosfat nanomolar dina cai alam ngagunakeun aliran suntik jeung waveguide kapilér kalawan jalur optik panjang sarta deteksi spectrophotometric solid-nagara golongan.Taranta 71, 1624–1628 (2007).
Belz, M., pakéan, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Linearity sarta jalur optik éféktif sél kapilér waveguide cair. Belz, M., pakéan, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. Linearity sarta jalur optik éféktif sél kapilér waveguide cair.Belz M., pakéan P., Suhitsky A. jeung Liu S. Linearitas sarta panjang jalur optik éféktif dina waveguides cair dina sél kapilér. 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., pakéan, P., Sukhitskiy, A. & Liu, S. The linearity sarta panjang éféktif cai cair.Belz M., pakéan P., Suhitsky A. jeung Liu S. Linier tur panjang jalur optik éféktif dina gelombang cair sél kapilér.SPIE 3856, 271–281 (1999).
Dallas, T. & Dasgupta, PK Lampu dina tungtung torowongan: aplikasi analitik panganyarna ngeunaan waveguides cair-inti. Dallas, T. & Dasgupta, PK Lampu dina tungtung torowongan: aplikasi analitik panganyarna ngeunaan waveguides cair-inti.Dallas, T. sarta Dasgupta, PK Lampu dina tungtung torowongan: aplikasi analitik panganyarna ngeunaan waveguides cair-inti. Dallas, T. & Dasgupta, PK Light di tungtung torowongan:液芯波导的最新分析应用。 Dallas, T. & Dasgupta, PK Light di tungtung torowongan:液芯波导的最新分析应用。Dallas, T. sarta Dasgupta, PK Lampu dina tungtung torowongan: aplikasi analitik panganyarna tina waveguides cair-inti.TRAC, analisis trend.Kimia.23, 385-392 (2004).
Ellis, PS, Lembut, BS, Grace, Bapak & McKelvie, ID A serbaguna total sél deteksi photometric cerminan internal pikeun analisis aliran. Ellis, PS, Lembut, BS, Grace, Bapak & McKelvie, ID A serbaguna total sél deteksi photometric cerminan internal pikeun analisis aliran.Ellis, PS, hipu, BS, Grace, Bapak jeung McKelvey, ID Universal photometric total sél cerminan internal pikeun analisis aliran. 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, Lemes, BS, Grace, Bapak & McKelvie, IDEllis, PS, hipu, BS, Grace, Bapak jeung McKelvey, ID Universal TIR sél photometric pikeun analisis aliran.Taranta 79, 830–835 (2009).
Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Multi-pantulan sél aliran photometric keur dipake dina analisis aliran suntik cai estuarine. Ellis, PS, Lyddy-Meaney, AJ, Worsfold, PJ & McKelvie, ID Multi-pantulan sél aliran photometric keur dipake dina analisis aliran suntik cai estuarine.Ellis, PS, Liddy-Minnie, AJ, Worsfold, PJ na McKelvey, ID A multi-reflectance sél aliran photometric keur dipake dina analisis aliran cai estuarine. 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 na McKelvey, ID A multi-reflectance sél aliran photometric pikeun analisis suntik aliran dina cai estuarine.anus Chim.Acta 499, 81-89 (2003).
Pan, J. -Z., Yao, B. & Fang, Q. Hand-diayakeun photometer dumasar kana deteksi nyerep waveguide cair-core pikeun sampel skala nanoliter. Pan, J.-Z., Yao, B. & Fang, Q. Hand-diayakeun photometer dumasar kana deteksi nyerep waveguide cair-core pikeun sampel skala nanoliter.Pan, J.-Z., Yao, B. jeung Fang, K. A photometer leungeun-diayakeun dumasar kana deteksi nyerep panjang gelombang cair-core pikeun sampel skala nanoliter. Pan, J. -Z., Yao, B. & Fang, Q. 基于液芯波导吸收检测的纳升级样品手持光度计。 Pan, J.-Z., Yao, B. & Fang, Q. Dumasar kana 液芯波波水水水油法的纳法手手手持光度计。Pan, J.-Z., Yao, B. jeung Fang, K. A photometer leungeun-diayakeun kalawan sampel nanoscale dumasar kana deteksi nyerep dina gelombang inti cair.anus Kimia.82, 3394–3398 (2010).
Zhang, J.-Z.Ningkatkeun sensitipitas analisis aliran suntik ku ngagunakeun sél aliran kapilér kalayan jalur optik panjang pikeun deteksi spéktrofotometri.bool.élmu.22, 57-60 (2006).
D'Sa, EJ & Steward, RG Liquid kapilér waveguide aplikasi dina spéktroskopi absorbance (Bales kana komentar ku Byrne na Kaltenbacher). D'Sa, EJ & Steward, RG Liquid kapilér waveguide aplikasi dina spéktroskopi absorbance (Bales kana komentar ku Byrne na Kaltenbacher).D'Sa, EJ na Steward, RG Aplikasi tina waveguides kapilér cair dina spéktroskopi nyerep (ngawalon komentar ku Byrne na 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 Aplikasi cairan 毛绿波波对在spéktrum nyerep（回复Byrne和Kaltenbacher的评论）.D'Sa, EJ na Steward, RG Liquid kapilér waveguides pikeun spéktroskopi nyerep (dina respon kana komentar ku Byrne na Kaltenbacher).limonol.Oseanografer.46, 742-745 (2001).
Khijwania, SK & Gupta, BD Serat optik médan evanescent sensor nyerep: Pangaruh parameter serat sarta géométri usik. Khijwania, SK & Gupta, BD Serat optik médan evanescent sensor nyerep: Pangaruh parameter serat sarta géométri usik.Hijvania, SK jeung Gupta, BD Serat Optik Evanescent Lapang Nyerep Sensor: Pangaruh Serat Parameter jeung usik Géométri. 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 jeung Gupta, BD Evanescent médan nyerep sensor serat optik: pangaruh parameter serat sarta géométri usik.Optik jeung Quantum Electronics 31, 625-636 (1999).
Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD kaluaran sudut kerung, logam-dijejeran, waveguide Raman sensor. Biedrzycki, S., Buric, MP, Falk, J. & Woodruff, SD kaluaran sudut kerung, logam-dijejeran, waveguide Raman sensor.Bedjitsky, S., Burich, MP, Falk, J. sarta Woodruff, SD Sudut kaluaran sensor kerung waveguide Raman kalawan pinding logam. 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.Bedjitsky, S., Burich, MP, Falk, J. sarta Woodruff, SD Sudut kaluaran sensor Raman kalawan waveguide logam bulistir.aplikasi pikeun milih 51, 2023-2025 (2012).
Harrington, JA Tinjauan waveguides kerung pikeun transmisi IR.integrasi serat.milih.19, 211–227 (2000).