액체 시료의 미량 분석은 생명 과학 및 환경 모니터링 분야에서 폭넓게 응용됩니다.이 연구에서 우리는 초고감도 흡수 측정을 위해 금속 도파관 모세관(MCC)을 기반으로 하는 작고 저렴한 광도계를 개발했습니다.주름진 매끄러운 금속 측벽에 의해 산란된 빛이 입사각에 관계없이 모세관 내에 포함될 수 있기 때문에 광학 경로가 크게 늘어날 수 있으며 MWC의 물리적 길이보다 훨씬 길어질 수 있습니다.새로운 비선형 광학 증폭과 빠른 샘플 전환 및 포도당 검출로 인해 일반적인 발색 시약을 사용하여 5.12nM만큼 낮은 농도를 달성할 수 있습니다.
광도 측정은 사용 가능한 발색 시약 및 반도체 광전자 장치가 풍부하기 때문에 액체 시료의 미량 분석에 널리 사용됩니다.기존의 큐벳 기반 흡광도 측정과 비교하여 액체 도파관(LWC) 모세관은 프로브 빛을 모세관 내부에 유지하여 반사(TIR)합니다1,2,3,4,5.그러나 더 이상의 개선이 이루어지지 않으면 광학 경로는 LWC3.6의 물리적 길이에 가까울 뿐이며, LWC 길이를 1.0m 이상으로 늘리면 강한 빛 감쇠와 높은 기포 위험 등이 발생합니다.3, 7 관련하여 광로 개선을 위해 제안된 다중 반사 셀에 비해 검출 한계는 2.5~8.9배만 향상되었습니다.
현재 LWC에는 두 가지 주요 유형, 즉 Teflon AF 모세관(굴절률이 물보다 낮은 ~1.3에 불과함)과 Teflon AF 또는 금속 필름1,3,4으로 코팅된 실리카 모세관이 있습니다.유전체 재료 사이의 계면에서 TIR을 달성하려면 굴절률이 낮고 광 입사각이 높은 재료가 필요합니다3,6,10.Teflon AF 모세관과 관련하여 Teflon AF는 다공성 구조로 인해 통기성이 있으며3,11 물 샘플에서 소량의 물질을 흡수할 수 있습니다.외부가 Teflon AF 또는 금속으로 코팅된 석영 모세관의 경우 석영의 굴절률(1.45)은 대부분의 액체 시료(예: 물의 경우 1.33)3,6,12,13보다 높습니다.내부에 금속 필름으로 코팅된 모세관의 경우 수송 특성이 연구되었지만 코팅 공정이 복잡하고 금속 필름의 표면이 거칠고 다공성 구조를 가지고 있습니다.
또한 상업용 LWC(AF 테플론 코팅 모세관 및 AF 테플론 코팅 실리카 모세관, World Precision Instruments, Inc.)에는 결함과 같은 몇 가지 다른 단점이 있습니다..TIR3,10, (2) T-커넥터(모세관, 섬유 및 입구/출구 튜브 연결용)의 큰 불감 부피는 기포를 가둘 수 있습니다10.
동시에, 포도당 수준의 결정은 당뇨병, 간경변증 및 정신 질환 진단에 매우 중요합니다20.광도계(분광 광도계 21, 22, 23, 24, 25 및 종이의 비색계 26, 27, 28 포함), 검류계 29, 30, 31, 형광계 32, 33, 34, 35, 광학 편광계 36, 표면 플라즈몬 공명.37, Fabry-Perot 공동 38, 전기화학 39 및 모세관 전기영동 40,41 등.그러나 이러한 방법의 대부분은 고가의 장비가 필요하며 여러 나노몰 농도에서 포도당을 검출하는 것은 여전히 어려운 문제로 남아 있습니다(예: 광도 측정의 경우21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 가장 낮은 농도의 포도당).프러시안 블루 나노입자가 퍼옥시다제 모방물로 사용되었을 때 한계는 30nM에 불과했습니다.나노몰 포도당 분석은 인간 전립선암 성장 억제42 및 해양 내 프로클로로코커스의 CO2 고정 행동과 같은 분자 수준의 세포 연구에 종종 필요합니다.
게시 시간: 2022년 11월 26일