ការវិភាគតាមដាននៃសំណាករាវមានកម្មវិធីយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រជីវិត និងការត្រួតពិនិត្យបរិស្ថាន

ការវិភាគតាមដាននៃសំណាករាវមានកម្មវិធីយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រជីវិត និងការត្រួតពិនិត្យបរិស្ថាន។នៅក្នុងការងារនេះ យើងបានបង្កើតឧបករណ៍វាស់ស្ទង់រូបភាពដែលមានទំហំតូច និងមានតំលៃថោកដោយផ្អែកលើលោហៈ waveguide capillaries (MCCs) សម្រាប់ការកំណត់ការស្រូបយក ultrasensitive ។ផ្លូវអុបទិកអាចកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង ហើយយូរជាងប្រវែងរាងកាយរបស់ MWC ពីព្រោះពន្លឺដែលខ្ចាត់ខ្ចាយដោយជញ្ជាំងចំហៀងដែករលោងអាចផ្ទុកនៅក្នុង capillary ដោយមិនគិតពីមុំនៃឧប្បត្តិហេតុ។ការផ្តោតអារម្មណ៍ទាបរហូតដល់ 5.12 nM អាចសម្រេចបានដោយប្រើសារធាតុ chromogenic ទូទៅ ដោយសារតែការពង្រីកអុបទិកថ្មីដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរ និងការប្តូរគំរូរហ័ស និងការរកឃើញជាតិស្ករ។

Photometry ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ការវិភាគដាននៃសំណាករាវ ដោយសារតែមានច្រើននៃសារធាតុ chromogenic reagents និង semiconductor optoelectronic devices1,2,3,4,5។បើប្រៀបធៀបទៅនឹងការកំណត់ការស្រូបទាញដែលមានមូលដ្ឋានលើ cuvette ប្រពៃណី ឧបករណ៍រលករាវ (LWC) capillaries ឆ្លុះបញ្ចាំង (TIR) ​​ដោយរក្សាពន្លឺស៊ើបអង្កេតនៅខាងក្នុង capillary1,2,3,4,5។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បើគ្មានការកែលម្អបន្ថែមទេ ផ្លូវអុបទិកគឺនៅជិតប្រវែងរូបវ័ន្តនៃ LWC3.6 ហើយការបង្កើនប្រវែង LWC លើសពី 1.0 ម៉ែត្រនឹងទទួលរងនូវការបន្ថយពន្លឺខ្លាំង និងហានិភ័យខ្ពស់នៃពពុះ។ល។ 3, 7. ទាក់ទងនឹង ចំពោះក្រឡាពហុឆ្លុះបញ្ចាំងដែលបានស្នើសម្រាប់ការកែលម្អផ្លូវអុបទិក ដែនកំណត់នៃការរកឃើញត្រូវបានកែលម្អដោយកត្តា 2.5-8.9 ប៉ុណ្ណោះ។

បច្ចុប្បន្នមាន LWC ពីរប្រភេទសំខាន់ៗគឺ Teflon AF capillaries (មានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរត្រឹមតែ ~ 1.3 ដែលទាបជាងទឹក) និង silica capillaries ស្រោបដោយ Teflon AF ឬខ្សែភាពយន្តដែក 1,3,4 ។ដើម្បីសម្រេចបាន TIR នៅចំណុចប្រទាក់រវាងវត្ថុធាតុ dielectric សម្ភារៈដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរទាប និងមុំឧបទ្ទវហេតុពន្លឺខ្ពស់ត្រូវបានទាមទារ 3,6,10 ។ទាក់ទងទៅនឹង Teflon AF capillaries, Teflon AF គឺអាចដកដង្ហើមបានដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធ porous 3,11 របស់វាហើយអាចស្រូបយកបរិមាណតិចតួចនៃសារធាតុនៅក្នុងគំរូទឹក។សម្រាប់ capillaries រ៉ែថ្មខៀវស្រោបខាងក្រៅជាមួយ Teflon AF ឬលោហៈ សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃរ៉ែថ្មខៀវ (1.45) គឺខ្ពស់ជាងសំណាករាវភាគច្រើន (ឧទាហរណ៍ 1.33 សម្រាប់ទឹក) 3,6,12,13 ។សម្រាប់ capillaries ស្រោបដោយខ្សែភាពយន្តដែកនៅខាងក្នុង លក្ខណៈសម្បត្តិនៃការដឹកជញ្ជូនត្រូវបានគេសិក្សា 14,15,16,17,18 ប៉ុន្តែដំណើរការថ្នាំកូតមានភាពស្មុគស្មាញ ផ្ទៃនៃខ្សែភាពយន្តលោហៈមានរចនាសម្ព័ន្ធរដុប និង porous4,19។

លើសពីនេះទៀត LWCs ពាណិជ្ជកម្ម (AF Teflon Coated Capillaries និង AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) មានគុណវិបត្តិមួយចំនួនទៀតដូចជា៖ សម្រាប់កំហុស។.បរិមាណដ៏ធំនៃ TIR3,10, (2) T-connector (ដើម្បីភ្ជាប់ capillaries, fibers, and inlet/outlet tubes) អាចចាប់ពពុះខ្យល់ 10.

ជាមួយគ្នានេះ ការកំណត់កម្រិតជាតិគ្លុយកូសមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យជំងឺទឹកនោមផ្អែម ក្រិនថ្លើម និងជំងឺផ្លូវចិត្ត 20.និងវិធីសាស្រ្តរាវរកជាច្រើនដូចជា photometry (រួមទាំង spectrophotometric 21, 22, 23, 24, 25 និង colorimetry នៅលើក្រដាស 26, 27, 28), galvanometry 29, 30, 31, fluorometry 32, 33, 34, 35, optical 35, polarimetry ។ ការអនុលោមតាមប្លាស្មានៃផ្ទៃ។37, បែហោងធ្មែញ Fabry-Perot 38, electrochemistry 39 និង capillary electrophoresis 40,41 ហើយដូច្នេះនៅលើ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្រ្តទាំងនេះភាគច្រើនត្រូវការឧបករណ៍ថ្លៃៗ ហើយការរកឃើញជាតិស្ករនៅកំហាប់ nanomolar ជាច្រើននៅតែជាបញ្ហាប្រឈមមួយ (ឧទាហរណ៍ សម្រាប់ការវាស់វែង photometric 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 ដែលជាកំហាប់គ្លុយកូសទាបបំផុត) ។ដែនកំណត់គឺត្រឹមតែ 30 nM នៅពេលដែល nanoparticles ពណ៌ខៀវ Prussian ត្រូវបានគេប្រើជា peroxidase ធ្វើត្រាប់តាម) ។ការវិភាគជាតិគ្លុយកូស Nanomolar ជារឿយៗត្រូវបានទាមទារសម្រាប់ការសិក្សាកោសិកាកម្រិតម៉ូលេគុល ដូចជាការទប់ស្កាត់ការលូតលាស់នៃជំងឺមហារីកក្រពេញប្រូស្តាតរបស់មនុស្ស និងឥរិយាបថជួសជុល CO2 នៃ Prochlorococcus នៅក្នុងមហាសមុទ្រ។