Հեղուկ նմուշների հետքի վերլուծությունը լայն կիրառություն ունի կենսագիտության և շրջակա միջավայրի մոնիտորինգի մեջ

Հեղուկ նմուշների հետքի վերլուծությունը լայն կիրառություն ունի կենսագիտության և շրջակա միջավայրի մոնիտորինգի մեջ:Այս աշխատանքում մենք մշակել ենք կոմպակտ և էժան ֆոտոմետր, որը հիմնված է մետաղական ալիքատար մազանոթների (MCCs) վրա՝ կլանման գերզգայուն որոշման համար:Օպտիկական ուղին կարող է մեծապես աճել և շատ ավելի երկար, քան MWC-ի ֆիզիկական երկարությունը, քանի որ ծալքավոր հարթ մետաղական կողային պատերով ցրված լույսը կարող է պարունակվել մազանոթի ներսում՝ անկախ անկման անկյունից:5,12 նՄ-ից ցածր կոնցենտրացիաներ կարելի է ձեռք բերել սովորական քրոմոգեն ռեակտիվների միջոցով՝ նոր ոչ գծային օպտիկական ուժեղացման և նմուշների արագ փոխարկման և գլյուկոզայի հայտնաբերման շնորհիվ:

Ֆոտոմետրիան լայնորեն կիրառվում է հեղուկ նմուշների հետքի վերլուծության համար՝ հասանելի քրոմոգեն ռեակտիվների և կիսահաղորդչային օպտոէլեկտրոնային սարքերի առատության պատճառով1,2,3,4,5։Համեմատած ավանդական կյուվետի վրա հիմնված ներծծման որոշման հետ՝ հեղուկ ալիքատար (LWC) մազանոթները արտացոլում են (TIR)՝ պահելով զոնդի լույսը մազանոթի ներսում1,2,3,4,5:Այնուամենայնիվ, առանց հետագա բարելավման, օպտիկական ուղին միայն մոտ է LWC3.6-ի ֆիզիկական երկարությանը, և LWC-ի երկարությունը 1.0 մ-ից ավելի մեծացնելը կտուժի լույսի ուժեղ թուլացումից և փուչիկների առաջացման բարձր ռիսկից և այլն:3, 7: Օպտիկական ուղու բարելավման համար առաջարկվող բազմաֆունկցիոնալ բջիջին հայտնաբերման սահմանաչափը բարելավվում է միայն 2,5-8,9 գործակցով:

Ներկայումս գոյություն ունեն LWC-ի երկու հիմնական տեսակ՝ տեֆլոնային AF մազանոթներ (ունեն բեկման ինդեքսը ընդամենը ~1,3, որը ցածր է ջրի համեմատ) և սիլիցիումի մազանոթներ՝ պատված տեֆլոնի AF կամ մետաղական թաղանթներով1,3,4:Դիէլեկտրիկ նյութերի միջերեսում TIR-ի հասնելու համար պահանջվում են ցածր բեկման ինդեքսով և լույսի անկման բարձր անկյուններով նյութեր3,6,10:Ինչ վերաբերում է Teflon AF մազանոթներին, Teflon AF-ը շնչում է իր ծակոտկեն կառուցվածքի պատճառով3,11 և կարող է կլանել փոքր քանակությամբ նյութեր ջրի նմուշներում:Դրսից տեֆլոն AF կամ մետաղով պատված քվարցային մազանոթների համար քվարցի բեկման ինդեքսը (1.45) ավելի բարձր է, քան հեղուկ նմուշների մեծ մասը (օրինակ՝ 1.33 ջրի համար)3,6,12,13:Ներսում մետաղական թաղանթով պատված մազանոթների համար ուսումնասիրվել են տրանսպորտային հատկությունները14,15,16,17,18, սակայն ծածկման գործընթացը բարդ է, մետաղական թաղանթի մակերեսն ունի կոպիտ և ծակոտկեն կառուցվածք4,19:

Բացի այդ, առևտրային LWC-ները (AF Teflon Coated Capillaries և AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) ունեն որոշ այլ թերություններ, օրինակ՝ անսարքությունների համար:.TIR3,10, (2) T-միակցիչի մեծ մեռած ծավալը (մազանոթները, մանրաթելերը և մուտքի/ելքի խողովակները միացնելու համար) կարող է փակել օդային փուչիկները10:

Միևնույն ժամանակ, շաքարախտի, լյարդի ցիռոզի և հոգեկան հիվանդությունների ախտորոշման համար մեծ նշանակություն ունի գլյուկոզայի մակարդակի որոշումը20։և հայտնաբերման բազմաթիվ մեթոդներ, ինչպիսիք են ֆոտոմետրիան (ներառյալ սպեկտրոֆոտոմետրիան 21, 22, 23, 24, 25 և գունաչափությունը թղթի վրա 26, 27, 28), գալվանոմետրիա 29, 30, 31, ֆտորոմետրիա 32, 33, 35, 34, 34, 34 մակերեսային պլազմոնային ռեզոնանս:37, Ֆաբրի-Պերոյի խոռոչ 38, էլեկտրաքիմիա 39 և մազանոթային էլեկտրաֆորեզ 40,41 և այլն։Այնուամենայնիվ, այս մեթոդներից շատերը պահանջում են թանկարժեք սարքավորումներ, և մի քանի նանոմոլային կոնցենտրացիաներում գլյուկոզայի հայտնաբերումը մնում է մարտահրավեր (օրինակ, ֆոտոմետրիկ չափումների համար21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, գլյուկոզայի ամենացածր կոնցենտրացիան):սահմանափակումն ընդամենը 30 նՄ էր, երբ պրուսական կապույտ նանոմասնիկները օգտագործվում էին որպես պերօքսիդազի նմանակներ):Նանոմոլային գլյուկոզայի անալիզները հաճախ պահանջվում են մոլեկուլային մակարդակի բջջային հետազոտությունների համար, ինչպիսիք են շագանակագեղձի քաղցկեղի մարդու աճի արգելակումը42 և օվկիանոսում պրոքլորոկոկի CO2-ի ֆիքսման պահվածքը: