L'anàlisi de traces de mostres líquides té una àmplia gamma d'aplicacions en les ciències de la vida i la vigilància ambiental.En aquest treball, hem desenvolupat un fotòmetre compacte i econòmic basat en capil·lars de guia d'ones metàl·liques (MCC) per a la determinació ultrasensible de l'absorció.El camí òptic es pot augmentar molt i molt més que la longitud física del MWC, perquè la llum dispersa per les parets laterals de metall llis ondulat es pot contenir dins del capil·lar independentment de l'angle d'incidència.Es poden aconseguir concentracions tan baixes com 5,12 nM mitjançant reactius cromogènics comuns a causa de la nova amplificació òptica no lineal i la ràpida commutació de mostres i detecció de glucosa.
La fotometria s'utilitza àmpliament per a l'anàlisi de traces de mostres líquides a causa de l'abundància de reactius cromogènics disponibles i dispositius optoelectrònics semiconductors1,2,3,4,5.En comparació amb la determinació tradicional d'absorbància basada en cubetes, els capil·lars de guia d'ona líquida (LWC) reflecteixen (TIR) mantenint la llum de la sonda dins del capil·lar1,2,3,4,5.Tanmateix, sense més millora, el camí òptic només s'aproxima a la longitud física de LWC3.6, i augmentar la longitud de LWC més enllà d'1,0 m patirà una forta atenuació de la llum i un alt risc de bombolles, etc.3, 7. Pel que fa a a la cèl·lula de reflexió múltiple proposada per a millores del camí òptic, el límit de detecció només es millora per un factor de 2,5-8,9.
Actualment hi ha dos tipus principals de LWC, a saber, capil·lars de tefló AF (que tenen un índex de refracció de només ~ 1,3, que és inferior al de l'aigua) i capil·lars de sílice recoberts amb tefló AF o pel·lícules metàl·liques1,3,4.Per aconseguir TIR a la interfície entre materials dielèctrics, es requereixen materials amb un índex de refracció baix i angles d'incidència de la llum elevats3,6,10.Pel que fa als capil·lars de tefló AF, el tefló AF és transpirable a causa de la seva estructura porosa3,11 i pot absorbir petites quantitats de substàncies a les mostres d'aigua.Per als capil·lars de quars recoberts a l'exterior amb tefló AF o metall, l'índex de refracció del quars (1,45) és superior al de la majoria de mostres líquides (per exemple, 1,33 per a l'aigua)3,6,12,13.Per als capil·lars recoberts amb una pel·lícula metàl·lica a l'interior, s'han estudiat les propietats de transport14,15,16,17,18, però el procés de recobriment és complicat, la superfície de la pel·lícula metàl·lica té una estructura rugosa i porosa4,19.
A més, els LWC comercials (AF Teflon Coated Capillaries i AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) tenen alguns altres desavantatges, com ara: per fallades..El gran volum mort del connector TIR3,10, (2) (per connectar capil·lars, fibres i tubs d'entrada/sortida) pot atrapar bombolles d'aire10.
Al mateix temps, la determinació dels nivells de glucosa és de gran importància per al diagnòstic de diabetis, cirrosi hepàtica i malalties mentals20.i molts mètodes de detecció com la fotometria (incloent l'espectrofotometria 21, 22, 23, 24, 25 i colorimetria en paper 26, 27, 28), galvanometria 29, 30, 31, fluorometria 32, 33, 34, 35, polarimetria òptica, ressonància plasmònica superficial.37, cavitat Fabry-Perot 38, electroquímica 39 i electroforesi capil·lar 40,41 i així successivament.Tanmateix, la majoria d'aquests mètodes requereixen equips cars i la detecció de glucosa a diverses concentracions nanomolars continua sent un repte (per exemple, per a mesures fotomètriques21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, la concentració més baixa de glucosa).la limitació era només de 30 nM quan es van utilitzar nanopartícules blaves de Prussia com a imitacions de peroxidasa).Sovint es requereixen anàlisis de glucosa nanomolar per a estudis cel·lulars a nivell molecular, com ara la inhibició del creixement del càncer de pròstata humà42 i el comportament de fixació de CO2 de Prochlorococcus a l'oceà.
Hora de publicació: 26-nov-2022