Sporgreining á vökvasýnum hefur margvíslega notkun í lífvísindum og umhverfisvöktun

Sporgreining á vökvasýnum hefur margvíslega notkun í lífvísindum og umhverfisvöktun.Í þessari vinnu höfum við þróað fyrirferðarlítinn og ódýran ljósmæli sem byggir á málmbylgjuleiðaraháræðum (MCC) fyrir ofurnæma ákvörðun á frásogi.Hægt er að auka sjónleiðina til muna og mun lengri en líkamleg lengd MWC, vegna þess að ljós sem dreift er af bylgjupappa, sléttu málmhliðunum getur verið inni í háræðinni óháð innfallshorni.Styrkur allt að 5,12 nM er hægt að ná með því að nota algeng litningahvarfefni vegna nýrrar ólínulegrar sjónmögnunar og hraðrar sýnaskipta og glúkósagreiningar.

Ljósmæling er mikið notuð til snefilgreiningar á vökvasýnum vegna gnægðs tiltækra litninga hvarfefna og hálfleiðara ljósrafeindatækja1,2,3,4,5.Í samanburði við hefðbundna gleypniákvörðun sem byggir á kúvettu, endurkasta háræðar vökvabylgjuleiðara (LWC) (TIR) ​​með því að halda ljósinu í rannsakandanum inni í háræðinu1,2,3,4,5.Hins vegar, án frekari úrbóta, er ljósleiðin aðeins nálægt líkamlegri lengd LWC3.6 og að auka LWC lengd umfram 1,0 m mun þjást af mikilli ljósdempun og mikilli hættu á loftbólum o.s.frv.3, 7. Með tilliti til til fyrirhugaðs fjölspeglunarklefa fyrir endurbætur á sjónleiðum eru greiningarmörkin aðeins bætt um stuðulinn 2,5-8,9.

Sem stendur eru tvær megingerðir af LWC, nefnilega Teflon AF háræðar (með brotstuðul aðeins ~1,3, sem er lægri en vatns) og kísilháræð húðuð með Teflon AF eða málmfilmum1,3,4.Til að ná TIR á snertifleti milli rafstýrðra efna þarf efni með lágan brotstuðul og há ljósfallshorn3,6,10.Með tilliti til Teflon AF háræða, er Teflon AF andar vegna gljúprar uppbyggingu þess3,11 og getur tekið í sig lítið magn af efnum í vatnssýnum.Fyrir kvars háræðar húðaðar að utan með Teflon AF eða málmi, er brotstuðull kvars (1,45) hærri en flest vökvasýni (td 1,33 fyrir vatn)3,6,12,13.Fyrir háræðar húðaðar með málmfilmu að innan hafa flutningseiginleikar verið rannsakaðir14,15,16,17,18, en húðunarferlið er flókið, yfirborð málmfilmunnar hefur grófa og gljúpa uppbyggingu4,19.

Að auki hafa viðskiptalegir LWCs (AF Teflon Coated Capillaries og AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) nokkra aðra ókosti, svo sem: vegna galla..Stórt dauðarúmmál TIR3,10, (2) T-tengisins (til að tengja háræðar, trefjar og inntaks-/úttaksrör) getur lokað loftbólum10.

Á sama tíma skiptir ákvörðun glúkósamagns miklu máli fyrir greiningu sykursýki, skorpulifur og geðsjúkdóma20.og margar greiningaraðferðir eins og ljósmælingar (þar á meðal litrófsmælingar 21, 22, 23, 24, 25 og litamælingar á pappír 26, 27, 28), galvanómetríur 29, 30, 31, flúormælingar 32, 33, 34, 36, 3, 5, yfirborðsplasmon ómun.37, Fabry-Perot hola 38, rafefnafræði 39 og háræðarafnám 40,41 og svo framvegis.Hins vegar krefjast flestar þessara aðferða dýrs búnaðar og uppgötvun glúkósa við nokkra nanómólstyrk er enn áskorun (til dæmis fyrir ljósmælingar21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, lægsti styrkur glúkósa).takmörkunin var aðeins 30 nM þegar prússneskar bláar nanóagnir voru notaðar sem peroxidasa eftirlíkingar).Nanómólar glúkósagreiningar eru oft nauðsynlegar fyrir frumurannsóknir á sameindastigi eins og hömlun á vöxt krabbameins í blöðruhálskirtli42 og CO2 festingarhegðun Prochlorococcus í sjónum.