लिक्विड नमुन्यांच्या ट्रेस विश्लेषणामध्ये जीवन विज्ञान आणि पर्यावरण निरीक्षणामध्ये विस्तृत अनुप्रयोग आहेत

लिक्विड नमुन्यांच्या ट्रेस विश्लेषणामध्ये जीवन विज्ञान आणि पर्यावरण निरीक्षणामध्ये विस्तृत अनुप्रयोग आहेत.या कामात, आम्ही शोषणाच्या अतिसंवेदनशील निर्धारासाठी मेटल वेव्हगाइड केशिका (MCCs) वर आधारित कॉम्पॅक्ट आणि स्वस्त फोटोमीटर विकसित केले आहे.ऑप्टिकल मार्ग मोठ्या प्रमाणात वाढविला जाऊ शकतो, आणि MWC च्या भौतिक लांबीपेक्षा जास्त लांब, कारण नालीदार गुळगुळीत धातूच्या बाजूने पसरलेला प्रकाश घटनांच्या कोनाकडे दुर्लक्ष करून केशिकामध्ये असू शकतो.नवीन नॉन-लीनियर ऑप्टिकल अॅम्प्लीफिकेशन आणि जलद नमुना स्विचिंग आणि ग्लुकोज डिटेक्शनमुळे सामान्य क्रोमोजेनिक अभिकर्मक वापरून 5.12 एनएम इतकी कमी सांद्रता मिळवता येते.

उपलब्ध क्रोमोजेनिक अभिकर्मक आणि सेमीकंडक्टर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणे 1,2,3,4,5 च्या मुबलकतेमुळे द्रव नमुन्यांच्या ट्रेस विश्लेषणासाठी फोटोमेट्रीचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.पारंपारिक क्युवेट-आधारित शोषक निर्धाराच्या तुलनेत, लिक्विड वेव्हगाइड (LWC) केशिका 1,2,3,4,5 च्या आत प्रोब प्रकाश ठेवून परावर्तित (TIR) ​​करतात.तथापि, आणखी सुधारणा न करता, ऑप्टिकल मार्ग केवळ LWC3.6 च्या भौतिक लांबीच्या जवळ आहे आणि LWC लांबी 1.0 मीटरच्या पुढे वाढल्यास तीव्र प्रकाश क्षीणता आणि बुडबुडे इत्यादींचा उच्च धोका होईल. 3, 7. संदर्भात ऑप्टिकल पथ सुधारणांसाठी प्रस्तावित मल्टी-रिफ्लेक्शन सेलमध्ये, शोध मर्यादा केवळ 2.5-8.9 च्या घटकाने सुधारली आहे.

सध्या LWC चे दोन मुख्य प्रकार आहेत, ते म्हणजे टेफ्लॉन एएफ केशिका (ज्याचा अपवर्तक निर्देशांक फक्त ~1.3 आहे, जो पाण्यापेक्षा कमी आहे) आणि टेफ्लॉन एएफ किंवा मेटल फिल्म्स 1,3,4 सह लेपित सिलिका केशिका आहेत.डायलेक्ट्रिक मटेरियलमधील इंटरफेसमध्ये TIR मिळवण्यासाठी, कमी अपवर्तक निर्देशांक आणि उच्च प्रकाश घटना कोन असलेली सामग्री आवश्यक आहे3,6,10.टेफ्लॉन एएफ केशिका संदर्भात, टेफ्लॉन एएफ त्याच्या सच्छिद्र संरचनेमुळे श्वास घेण्यायोग्य आहे 3,11 आणि पाण्याच्या नमुन्यांमध्ये कमी प्रमाणात पदार्थ शोषू शकते.टेफ्लॉन AF किंवा धातूने बाहेरून लेपित क्वार्ट्ज केशिकांसाठी, क्वार्ट्जचा अपवर्तक निर्देशांक (1.45) बहुतेक द्रव नमुन्यांपेक्षा (उदा. 1.33 पाण्यासाठी)3,6,12,13 जास्त असतो.आत मेटल फिल्मसह लेपित केशिकासाठी, वाहतूक गुणधर्मांचा अभ्यास केला गेला आहे 14,15,16,17,18, परंतु कोटिंग प्रक्रिया क्लिष्ट आहे, मेटल फिल्मच्या पृष्ठभागावर खडबडीत आणि सच्छिद्र रचना आहे 4,19.

याव्यतिरिक्त, व्यावसायिक LWCs (AF Teflon Coated Capillaries and AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) चे इतर काही तोटे आहेत, जसे की: दोषांसाठी..TIR3,10, (2) T-कनेक्टर (केशिका, तंतू आणि इनलेट/आउटलेट ट्यूब जोडण्यासाठी) चे मोठे मृत खंड हवेचे बुडबुडे अडकवू शकतात10.

त्याच वेळी, मधुमेह, यकृताचा सिरोसिस आणि मानसिक आजारांच्या निदानासाठी ग्लुकोजच्या पातळीचे निर्धारण खूप महत्वाचे आहे.आणि अनेक शोध पद्धती जसे की फोटोमेट्री (स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री 21, 22, 23, 24, 25 आणि पेपर 26, 27, 28 वरील कलरमेट्रीसह), गॅल्व्हानोमेट्री 29, 30, 31, फ्लोरोमेट्री 32, 33, 34, 35, 35, 33, 35 पृष्ठभाग प्लाझमोन अनुनाद.37, फॅब्री-पेरोट पोकळी 38, इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री 39 आणि केशिका इलेक्ट्रोफोरेसीस 40,41 आणि याप्रमाणे.तथापि, यापैकी बहुतेक पद्धतींना महागड्या उपकरणांची आवश्यकता असते आणि अनेक नॅनोमोलर एकाग्रतेवर ग्लुकोज शोधणे हे एक आव्हान आहे (उदाहरणार्थ, फोटोमेट्रिक मोजमापांसाठी 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, ग्लुकोजची सर्वात कमी एकाग्रता).मर्यादा केवळ 30 nM होती जेव्हा प्रशियाचे निळे नॅनोकण पेरोक्सीडेस नक्कल म्हणून वापरले गेले होते).नॅनोमोलर ग्लुकोज विश्लेषणे बहुधा आण्विक-स्तरीय सेल्युलर अभ्यासासाठी आवश्यक असतात जसे की मानवी प्रोस्टेट कर्करोगाच्या वाढीस प्रतिबंध करणे42 आणि महासागरातील प्रोक्लोरोकोकसचे CO2 निर्धारण वर्तन.