تجزیه و تحلیل ردیابی نمونه های مایع دارای کاربردهای گسترده ای در علوم زیستی و نظارت بر محیط زیست است

تجزیه و تحلیل ردیابی نمونه های مایع دارای کاربردهای گسترده ای در علوم زیستی و نظارت بر محیط زیست است.در این کار، ما یک فتومتر فشرده و ارزان بر اساس مویرگ‌های هدایت موج فلزی (MCCs) برای تعیین جذب فوق حساس ایجاد کرده‌ایم.مسیر نوری را می توان تا حد زیادی افزایش داد و بسیار طولانی تر از طول فیزیکی MWC است، زیرا نور پراکنده شده توسط دیواره های فلزی صاف موجدار می تواند بدون توجه به زاویه تابش در داخل مویین قرار گیرد.به دلیل تقویت نوری غیرخطی جدید و سوئیچینگ نمونه سریع و تشخیص گلوکز، می توان با استفاده از معرف های کروموژنیک رایج، غلظت های کمتر از 5.12 نانومتر را به دست آورد.

نورسنجی به طور گسترده ای برای تجزیه و تحلیل ردیابی نمونه های مایع به دلیل فراوانی معرف های کروموژنیک موجود و دستگاه های نوری نیمه هادی 1،2،3،4،5 استفاده می شود.در مقایسه با تعیین جذب سنتی مبتنی بر کووت، مویرگ های موجبر موج مایع (LWC) با نگه داشتن نور پروب در داخل مویرگ منعکس می شوند (TIR).با این حال، بدون بهبود بیشتر، مسیر نوری تنها به طول فیزیکی LWC3.6 نزدیک است و افزایش طول LWC بیش از 1.0 متر از تضعیف نور شدید و خطر بالای حباب‌ها و غیره رنج می‌برد.3، 7. به سلول چند بازتابی پیشنهادی برای بهبود مسیر نوری، حد تشخیص تنها با ضریب 2.5-8.9 بهبود یافته است.

در حال حاضر دو نوع اصلی LWC وجود دارد، یعنی مویرگ‌های تفلون AF (دارای ضریب شکست فقط 1.3 که کمتر از آب است) و مویرگ‌های سیلیسی که با تفلون AF یا لایه‌های فلزی پوشانده شده‌اند1،3،4.برای دستیابی به TIR در فصل مشترک بین مواد دی الکتریک، موادی با ضریب شکست کم و زوایای فرود نور بالا مورد نیاز هستند 3،6،10.با توجه به مویرگ های تفلون AF، تفلون AF به دلیل ساختار متخلخل خود قابل تنفس است3،11 و می تواند مقادیر کمی از مواد موجود در نمونه های آب را جذب کند.برای مویرگ های کوارتز که در خارج با تفلون AF یا فلز پوشش داده شده اند، ضریب شکست کوارتز (1.45) بالاتر از اکثر نمونه های مایع است (به عنوان مثال 1.33 برای آب) 3،6،12،13.برای مویرگ های پوشش داده شده با یک فیلم فلزی در داخل، خواص حمل و نقل مورد مطالعه قرار گرفته است 14،15،16،17،18، اما فرآیند پوشش پیچیده است، سطح فیلم فلزی دارای ساختار خشن و متخلخل است.

علاوه بر این، LWCهای تجاری (مویرگی های با پوشش تفلون AF و مویرگ های سیلیکا با پوشش تفلون AF، World Precision Instruments, Inc.) دارای معایب دیگری هستند، مانند: برای ایراد..حجم مرده زیاد کانکتور TIR3,10, (2) (برای اتصال مویرگ ها، الیاف و لوله های ورودی/خروجی) می تواند حباب های هوا را به دام بیندازد.

در عین حال، تعیین سطح گلوکز برای تشخیص دیابت، سیروز کبدی و بیماری‌های روانی از اهمیت بالایی برخوردار است.و بسیاری از روش های تشخیص مانند فتومتری (از جمله اسپکتروفتومتری 21، 22، 23، 24، 25 و رنگ سنجی روی کاغذ 26، 27، 28)، گالوانومتری 29، 30، 31، فلورومتری 32، 33، 35، 34، 34، 34 رزونانس پلاسمون سطحی37، حفره Fabry-Pero 38، الکتروشیمی 39 و الکتروفورز مویرگی 40،41 و غیره.با این حال، بیشتر این روش‌ها به تجهیزات گران قیمت نیاز دارند و تشخیص گلوکز در غلظت‌های نانومولاری یک چالش باقی می‌ماند (به عنوان مثال، برای اندازه‌گیری‌های فتومتریک 21، 22، 23، 24، 25، 26، 27، 28، کمترین غلظت گلوکز).محدودیت زمانی که نانوذرات آبی پروس به عنوان تقلید کننده پراکسیداز استفاده شد، تنها 30 نانومتر بود.آنالیزهای گلوکز نانومولاری اغلب برای مطالعات سلولی در سطح مولکولی مانند مهار رشد سرطان پروستات انسانی و رفتار تثبیت CO2 پروکلروکوکوس در اقیانوس مورد نیاز است.