A análise de trazas de mostras líquidas ten unha ampla gama de aplicacións nas ciencias da vida e na vixilancia ambiental

A análise de trazas de mostras líquidas ten unha ampla gama de aplicacións nas ciencias da vida e na vixilancia ambiental.Neste traballo, desenvolvemos un fotómetro compacto e económico baseado en capilares de guía de ondas metálicas (MCC) para a determinación ultrasensible da absorción.O camiño óptico pódese aumentar moito, e moito máis que a lonxitude física do MWC, porque a luz dispersa polas paredes laterais metálicas onduladas pode estar contida dentro do capilar independentemente do ángulo de incidencia.Pódense conseguir concentracións tan baixas como 5,12 nM utilizando reactivos cromoxénicos comúns debido á nova amplificación óptica non lineal e á rápida conmutación de mostras e á detección de glicosa.

A fotometría úsase amplamente para a análise de trazas de mostras líquidas debido á abundancia de reactivos cromoxénicos dispoñibles e dispositivos optoelectrónicos semicondutores1,2,3,4,5.En comparación coa determinación tradicional de absorbancia baseada en cubetas, os capilares de guía de onda líquida (LWC) reflicten (TIR) ​​mantendo a luz da sonda dentro do capilar1,2,3,4,5.Non obstante, sen máis melloras, o camiño óptico só está preto da lonxitude física de LWC3.6, e aumentar a lonxitude do LWC máis aló de 1,0 m sufrirá unha forte atenuación da luz e un alto risco de burbullas, etc.3, 7. á célula de reflexión múltiple proposta para melloras na ruta óptica, o límite de detección só se mellora nun factor de 2,5-8,9.

Actualmente existen dous tipos principais de LWC, a saber, os capilares de teflón AF (que teñen un índice de refracción de só ~1,3, que é menor que o da auga) e os capilares de sílice revestidos con teflón AF ou películas metálicas1,3,4.Para conseguir TIR na interface entre materiais dieléctricos, requírense materiais cun índice de refracción baixo e altos ángulos de incidencia da luz3,6,10.Con respecto aos capilares de Teflon AF, o Teflon AF é transpirable debido á súa estrutura porosa3,11 e pode absorber pequenas cantidades de substancias nas mostras de auga.Para os capilares de cuarzo revestidos no exterior con teflón AF ou metal, o índice de refracción do cuarzo (1,45) é maior que a maioría das mostras líquidas (por exemplo, 1,33 para auga)3,6,12,13.Para os capilares revestidos cunha película metálica no seu interior, estudáronse as propiedades de transporte14,15,16,17,18, pero o proceso de revestimento é complicado, a superficie da película metálica ten unha estrutura rugosa e porosa4,19.

Ademais, os LWC comerciais (AF Teflon Coated Capillaries e AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) teñen algunhas outras desvantaxes, como: para fallas..O gran volume morto do conector TIR3,10, (2) (para conectar capilares, fibras e tubos de entrada/saída) pode atrapar burbullas de aire10.

Ao mesmo tempo, a determinación dos niveis de glicosa é de gran importancia para o diagnóstico de diabetes, cirrose hepática e enfermidades mentais20.e moitos métodos de detección como a fotometría (incluíndo espectrofotometría 21, 22, 23, 24, 25 e colorimetría en papel 26, 27, 28), galvanometría 29, 30, 31, fluorometría 32, 33, 34, 35, polarimetría óptica, resonancia plasmática superficial.37, cavidade de Fabry-Perot 38, electroquímica 39 e electroforese capilar 40,41 e así por diante.Non obstante, a maioría destes métodos requiren equipos caros e a detección de glicosa en varias concentracións nanomolares segue sendo un reto (por exemplo, para medicións fotométricas21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, a concentración máis baixa de glicosa).a limitación era só de 30 nM cando se utilizaron nanopartículas de azul de Prusia como imitadores da peroxidase).As análises de glicosa nanomolar son moitas veces necesarias para estudos celulares a nivel molecular, como a inhibición do crecemento do cancro de próstata humano42 e o comportamento de fixación de CO2 de Prochlorococcus no océano.