Analiza tragova tekućih uzoraka ima širok raspon primjena u znanostima o životu i praćenju okoliša.U ovom smo radu razvili kompaktan i jeftin fotometar temeljen na metalnim valovodnim kapilarama (MCC) za ultraosjetljivo određivanje apsorpcije.Optički put može se uvelike povećati, i mnogo dulje od fizičke duljine MWC-a, jer se svjetlost raspršena valovitim glatkim metalnim bočnim stijenkama može zadržati unutar kapilare bez obzira na upadni kut.Koncentracije niske od 5,12 nM mogu se postići upotrebom uobičajenih kromogenih reagensa zahvaljujući novom nelinearnom optičkom pojačanju i brzoj promjeni uzoraka i detekciji glukoze.
Fotometrija se široko koristi za analizu tragova tekućih uzoraka zbog obilja dostupnih kromogenih reagensa i poluvodičkih optoelektroničkih uređaja1,2,3,4,5.U usporedbi s tradicionalnim određivanjem apsorbancije temeljenim na kivetama, kapilare tekućeg valovoda (LWC) reflektiraju (TIR) zadržavajući svjetlo sonde unutar kapilare1,2,3,4,5.Međutim, bez daljnjeg poboljšanja, optički put je samo blizu fizičke duljine LWC3.6, a povećanje duljine LWC preko 1,0 m će patiti od jakog slabljenja svjetla i visokog rizika od mjehurića, itd.3, 7. S obzirom na to predloženoj ćeliji s više refleksija za poboljšanja optičkog puta, granica detekcije je poboljšana samo za faktor od 2,5-8,9.
Trenutačno postoje dvije glavne vrste LWC-a, naime teflonske AF kapilare (koje imaju indeks loma od samo ~1,3, što je niže od indeksa loma vode) i silikatne kapilare obložene teflonskim AF ili metalnim filmovima1,3,4.Da bi se postigao TIR na sučelju između dielektričnih materijala, potrebni su materijali s niskim indeksom loma i visokim kutovima upada svjetlosti3,6,10.Što se tiče Teflon AF kapilara, Teflon AF je prozračan zbog svoje porozne strukture3,11 i može apsorbirati male količine tvari u uzorcima vode.Za kvarcne kapilare obložene s vanjske strane teflonom AF ili metalom, indeks loma kvarca (1,45) viši je od većine tekućih uzoraka (npr. 1,33 za vodu)3,6,12,13.Za kapilare obložene metalnim filmom iznutra proučavana su transportna svojstva14,15,16,17,18, ali je postupak presvlačenja kompliciran, površina metalnog filma ima grubu i poroznu strukturu4,19.
Osim toga, komercijalni LWC (AF Teflon Coated Capillaries i AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) imaju neke druge nedostatke, kao što su: za greške..Veliki mrtvi volumen TIR3,10, (2) T-konektora (za spajanje kapilara, vlakana i ulazno/izlaznih cijevi) može zadržati mjehuriće zraka10.
Istodobno, određivanje razine glukoze od velike je važnosti za dijagnostiku šećerne bolesti, ciroze jetre i psihičkih bolesti20.i mnoge metode detekcije kao što je fotometrija (uključujući spektrofotometriju 21, 22, 23, 24, 25 i kolorimetriju na papiru 26, 27, 28), galvanometriju 29, 30, 31, fluorometriju 32, 33, 34, 35, optičku polarimetriju 36, površinska plazmonska rezonancija.37, Fabry-Perot šupljina 38, elektrokemija 39 i kapilarna elektroforeza 40,41 i tako dalje.Međutim, većina ovih metoda zahtijeva skupu opremu, a detekcija glukoze u nekoliko nanomolarnih koncentracija ostaje izazov (na primjer, za fotometrijska mjerenja21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, najniža koncentracija glukoze).ograničenje je bilo samo 30 nM kada su nanočestice pruskog plavog korištene kao oponašači peroksidaze).Analize nanomolarne glukoze često su potrebne za stanične studije na molekularnoj razini kao što je inhibicija rasta raka prostate kod ljudi42 i ponašanje Prochlorococcusa u oceanu pri fiksaciji CO2.
Vrijeme objave: 26. studenoga 2022