A análise de traços de amostras líquidas tem uma ampla gama de aplicações nas ciências da vida e no monitoramento ambiental.Neste trabalho, desenvolvemos um fotômetro compacto e barato baseado em capilares de guia de onda metálicos (MCCs) para determinação ultrassensível de absorção.O caminho óptico pode ser bastante aumentado e muito mais longo do que o comprimento físico do MWC, porque a luz espalhada pelas paredes laterais de metal liso corrugado pode estar contida dentro do capilar, independentemente do ângulo de incidência.Concentrações tão baixas quanto 5,12 nM podem ser alcançadas usando reagentes cromogênicos comuns devido à nova amplificação óptica não linear e rápida troca de amostras e detecção de glicose.
A fotometria é amplamente utilizada para análise de traços de amostras líquidas devido à abundância de reagentes cromogênicos disponíveis e dispositivos optoeletrônicos semicondutores .Em comparação com a determinação tradicional de absorbância baseada em cubeta, os capilares de guia de onda líquido (LWC) refletem (TIR), mantendo a luz da sonda dentro do capilar1,2,3,4,5.No entanto, sem melhorias adicionais, o caminho óptico está apenas próximo do comprimento físico do LWC3.6, e aumentar o comprimento do LWC para além de 1,0 m sofrerá de forte atenuação da luz e de um elevado risco de bolhas, etc.3, 7. No que diz respeito à célula multi-reflexão proposta para melhorias no caminho óptico, o limite de detecção só é melhorado por um fator de 2,5-8,9.
Existem atualmente dois tipos principais de LWC, nomeadamente capilares de Teflon AF (com um índice de refração de apenas ~1,3, que é inferior ao da água) e capilares de sílica revestidos com Teflon AF ou filmes metálicos1,3,4.Para atingir o TIR na interface entre materiais dielétricos, são necessários materiais com baixo índice de refração e altos ângulos de incidência de luz .Com relação aos capilares do Teflon AF, o Teflon AF é respirável devido à sua estrutura porosa3,11 e pode absorver pequenas quantidades de substâncias em amostras de água.Para capilares de quartzo revestidos externamente com Teflon AF ou metal, o índice de refração do quartzo (1,45) é maior do que a maioria das amostras líquidas (por exemplo, 1,33 para água)3,6,12,13.Para capilares revestidos com filme metálico em seu interior, as propriedades de transporte foram estudadas14,15,16,17,18, mas o processo de revestimento é complicado, a superfície do filme metálico possui uma estrutura rugosa e porosa4,19.
Além disso, os LWCs comerciais (AF Teflon Coated Capillaries e AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) apresentam algumas outras desvantagens, tais como: falhas..O grande volume morto do conector TIR3,10, (2) em T (para conectar capilares, fibras e tubos de entrada/saída) pode reter bolhas de ar10.
Ao mesmo tempo, a determinação dos níveis de glicose é de grande importância para o diagnóstico de diabetes, cirrose hepática e doenças mentais20.e muitos métodos de detecção, como fotometria (incluindo espectrofotometria 21, 22, 23, 24, 25 e colorimetria em papel 26, 27, 28), galvanometria 29, 30, 31, fluorometria 32, 33, 34, 35, polarimetria óptica 36, ressonância plasmônica de superfície.37, cavidade Fabry-Perot 38, eletroquímica 39 e eletroforese capilar 40,41 e assim por diante.No entanto, a maioria destes métodos requer equipamentos caros, e a detecção de glicose em várias concentrações nanomolares continua a ser um desafio (por exemplo, para medições fotométricas , a menor concentração de glicose).a limitação foi de apenas 30 nM quando nanopartículas de azul da Prússia foram usadas como mimetizadores de peroxidase).Análises nanomolares de glicose são frequentemente necessárias para estudos celulares em nível molecular, como a inibição do crescimento do câncer de próstata humano e o comportamento de fixação de CO2 do Prochlorococcus no oceano.
Horário da postagem: 26 de novembro de 2022