თხევადი ნიმუშების კვალის ანალიზს აქვს გამოყენების ფართო სპექტრი სიცოცხლის მეცნიერებებში და გარემოს მონიტორინგში

თხევადი ნიმუშების კვალის ანალიზს აქვს გამოყენების ფართო სპექტრი სიცოცხლის მეცნიერებებში და გარემოს მონიტორინგში.ამ სამუშაოში ჩვენ შევიმუშავეთ კომპაქტური და იაფი ფოტომეტრი, რომელიც დაფუძნებულია ლითონის ტალღის გამტარ კაპილარებზე (MCCs) შთანთქმის ულტრამგრძნობიარე განსაზღვრისთვის.ოპტიკური ბილიკი შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს და ბევრად აღემატებოდეს MWC-ის ფიზიკურ სიგრძეს, რადგან გოფრირებული გლუვი ლითონის გვერდითი კედლებით მიმოფანტული შუქი შეიძლება შეიცავდეს კაპილარში დაცემის კუთხის მიუხედავად.5,12 ნმ-მდე დაბალი კონცენტრაციის მიღწევა შესაძლებელია ჩვეულებრივი ქრომოგენული რეაგენტების გამოყენებით ახალი არაწრფივი ოპტიკური გაძლიერების და ნიმუშის სწრაფი გადართვისა და გლუკოზის გამოვლენის გამო.

ფოტომეტრია ფართოდ გამოიყენება თხევადი ნიმუშების კვალის ანალიზისთვის ხელმისაწვდომი ქრომოგენური რეაგენტებისა და ნახევარგამტარული ოპტოელექტრონული მოწყობილობების სიმრავლის გამო1,2,3,4,5.ტრადიციულ კუვეტზე დაფუძნებული შთანთქმის განსაზღვრასთან შედარებით, თხევადი ტალღის გამტარი (LWC) კაპილარები აირეკლავენ (TIR) ​​ზონდის სინათლის შენარჩუნებით კაპილარში 1,2,3,4,5.თუმცა, შემდგომი გაუმჯობესების გარეშე, ოპტიკური ბილიკი მხოლოდ ახლოსაა LWC3.6-ის ფიზიკურ სიგრძესთან და LWC სიგრძის 1.0 მ-ზე მეტი გაზრდა გამოიწვევს სინათლის ძლიერი შესუსტებას და ბუშტების წარმოქმნის მაღალ რისკს და ა.შ.3, 7. რაც შეეხება ოპტიკური ბილიკის გასაუმჯობესებლად შემოთავაზებულ მრავალრეფლექსურ უჯრედს, გამოვლენის ლიმიტი მხოლოდ 2,5-8,9-ით გაუმჯობესებულია.

ამჟამად არსებობს LWC-ის ორი ძირითადი ტიპი, კერძოდ, ტეფლონის AF კაპილარები (რომელთაც აქვთ რეფრაქციული ინდექსი მხოლოდ ~ 1.3, რაც უფრო დაბალია ვიდრე წყლისა) და სილიციუმის კაპილარები, რომლებიც დაფარულია ტეფლონის AF ან ლითონის ფილებით1,3,4.TIR-ის მისაღწევად დიელექტრიკულ მასალებს შორის ინტერფეისზე საჭიროა მასალები დაბალი გარდატეხის ინდექსით და სინათლის მაღალი დაცემის კუთხით3,6,10.რაც შეეხება Teflon AF კაპილარებს, Teflon AF სუნთქავს თავისი ფოროვანი სტრუქტურის გამო3,11 და შეუძლია შეიწოვოს მცირე რაოდენობით ნივთიერებები წყლის ნიმუშებში.კვარცის კაპილარებისთვის, რომლებიც გარედან დაფარულია Teflon AF ან ლითონისგან, კვარცის რეფრაქციული ინდექსი (1.45) უფრო მაღალია, ვიდრე თხევადი ნიმუშების უმეტესობა (მაგ. 1.33 წყლისთვის) 3,6,12,13.შიგნით ლითონის ფირით დაფარული კაპილარებისთვის შესწავლილია სატრანსპორტო თვისებები14,15,16,17,18, მაგრამ დაფარვის პროცესი გართულებულია, ლითონის ფირის ზედაპირს აქვს უხეში და ფოროვანი სტრუქტურა4,19.

გარდა ამისა, კომერციულ LWC-ებს (AF Teflon Coated Capillaries და AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) აქვთ სხვა უარყოფითი მხარეები, როგორიცაა: ხარვეზებისთვის..TIR3,10, (2) T- კონექტორის დიდ მკვდარ მოცულობას (კაპილარების, ბოჭკოების და შესასვლელი/გამოსასვლელი მილების დასაკავშირებლად) შეუძლია ჰაერის ბუშტების დაჭერა10.

ამავდროულად, გლუკოზის დონის განსაზღვრას დიდი მნიშვნელობა აქვს დიაბეტის, ღვიძლის ციროზისა და ფსიქიკური დაავადების დიაგნოსტიკისთვის20.და მრავალი გამოვლენის მეთოდი, როგორიცაა ფოტომეტრია (მათ შორის, სპექტროფოტომეტრია 21, 22, 23, 24, 25 და ფერომეტრია ქაღალდზე 26, 27, 28), გალვანომეტრია 29, 30, 31, ფლუომეტრია 32, 33, 35, ოპომეტრიული 34, 3 ზედაპირული პლაზმონის რეზონანსი.37, Fabry-Pero ღრუ 38, ელექტროქიმია 39 და კაპილარული ელექტროფორეზი 40,41 და ასე შემდეგ.თუმცა, ამ მეთოდების უმეტესობა მოითხოვს ძვირადღირებულ აღჭურვილობას და გლუკოზის გამოვლენა რამდენიმე ნანომოლარულ კონცენტრაციაზე რჩება გამოწვევად (მაგალითად, ფოტომეტრული გაზომვებისთვის21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, გლუკოზის ყველაზე დაბალი კონცენტრაცია).შეზღუდვა იყო მხოლოდ 30 ნმ, როდესაც პრუსიის ლურჯი ნანონაწილაკები გამოიყენებოდა პეროქსიდაზას მიმიკებად).ნანომოლარული გლუკოზის ანალიზები ხშირად საჭიროა მოლეკულური დონის უჯრედული კვლევებისთვის, როგორიცაა ადამიანის პროსტატის კიბოს ზრდის დათრგუნვა42 და პროქლოროკოკის CO2-ის ფიქსაციის ქცევა ოკეანეში.