પ્રવાહી નમૂનાઓના ટ્રેસ વિશ્લેષણમાં જીવન વિજ્ઞાન અને પર્યાવરણીય દેખરેખમાં વિશાળ શ્રેણીના કાર્યક્રમો છે

પ્રવાહી નમૂનાઓના ટ્રેસ વિશ્લેષણમાં જીવન વિજ્ઞાન અને પર્યાવરણીય દેખરેખમાં વિશાળ શ્રેણીના કાર્યક્રમો છે.આ કાર્યમાં, અમે શોષણના અતિસંવેદનશીલ નિર્ધારણ માટે મેટલ વેવગાઈડ કેશિલરીઝ (MCCs) પર આધારિત કોમ્પેક્ટ અને સસ્તું ફોટોમીટર વિકસાવ્યું છે.ઓપ્ટિકલ પાથ ખૂબ જ વધારી શકાય છે, અને MWC ની ભૌતિક લંબાઈ કરતાં ઘણો લાંબો છે, કારણ કે લહેરિયું સ્મૂથ મેટલ સાઇડવૉલ્સ દ્વારા વિખરાયેલો પ્રકાશ ઘટનાના કોણને ધ્યાનમાં લીધા વિના કેશિલરીમાં સમાવી શકાય છે.નવા બિન-રેખીય ઓપ્ટિકલ એમ્પ્લીફિકેશન અને ઝડપી નમૂના સ્વિચિંગ અને ગ્લુકોઝ શોધને કારણે સામાન્ય ક્રોમોજેનિક રીએજન્ટ્સનો ઉપયોગ કરીને 5.12 nM જેટલી ઓછી સાંદ્રતા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

ઉપલબ્ધ ક્રોમોજેનિક રીએજન્ટ્સ અને સેમિકન્ડક્ટર ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો 1,2,3,4,5ની વિપુલતાના કારણે પ્રવાહી નમૂનાઓના ટ્રેસ વિશ્લેષણ માટે ફોટોમેટ્રીનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.પરંપરાગત ક્યુવેટ-આધારિત શોષક નિર્ધારણની તુલનામાં, લિક્વિડ વેવગાઇડ (LWC) રુધિરકેશિકાઓ 1,2,3,4,5 ની અંદર પ્રોબ પ્રકાશ રાખીને પ્રતિબિંબિત કરે છે (TIR).જો કે, વધુ સુધારણા વિના, ઓપ્ટિકલ પાથ ફક્ત LWC3.6 ની ભૌતિક લંબાઈની નજીક છે, અને LWC લંબાઈ 1.0 મીટરથી વધુ વધવાથી મજબૂત પ્રકાશ એટેન્યુએશન અને પરપોટા વગેરેનું ઊંચું જોખમ થશે.3, 7. સંદર્ભે ઓપ્ટિકલ પાથ સુધારણા માટે સૂચિત મલ્ટિ-રિફ્લેક્શન સેલમાં, શોધ મર્યાદા માત્ર 2.5-8.9 ના પરિબળ દ્વારા સુધારેલ છે.

હાલમાં બે મુખ્ય પ્રકારના LWC છે, જેમ કે ટેફલોન AF રુધિરકેશિકાઓ (માત્ર ~1.3 નું રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ ધરાવે છે, જે પાણી કરતાં ઓછું છે) અને સિલિકા રુધિરકેશિકાઓ ટેફલોન AF અથવા મેટલ ફિલ્મો 1,3,4 સાથે કોટેડ છે.ડાઇલેક્ટ્રિક મટિરિયલ્સ વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર TIR હાંસલ કરવા માટે, નીચા રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ અને હાઇ લાઇટ ઇન્સિડેન્સ એંગલ સાથેની સામગ્રી જરૂરી છે3,6,10.ટેફલોન એએફ રુધિરકેશિકાઓના સંદર્ભમાં, ટેફલોન એએફ તેના છિદ્રાળુ બંધારણને કારણે શ્વાસ લેવા યોગ્ય છે 3,11 અને પાણીના નમૂનાઓમાં ઓછી માત્રામાં પદાર્થોને શોષી શકે છે.ટેફલોન AF અથવા મેટલ સાથે બહારથી કોટેડ ક્વાર્ટઝ રુધિરકેશિકાઓ માટે, ક્વાર્ટઝ (1.45) નું રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ મોટાભાગના પ્રવાહી નમૂનાઓ (દા.ત. 1.33 પાણી માટે) 3,6,12,13 કરતાં વધારે છે.અંદર મેટલ ફિલ્મ સાથે કોટેડ રુધિરકેશિકાઓ માટે, પરિવહન ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે 14,15,16,17,18, પરંતુ કોટિંગ પ્રક્રિયા જટિલ છે, મેટલ ફિલ્મની સપાટી રફ અને છિદ્રાળુ માળખું ધરાવે છે 4,19.

વધુમાં, વ્યાપારી LWCs (AF Teflon Coated Capillaries and AF Teflon Coated Silica Capillaries, World Precision Instruments, Inc.) માં કેટલાક અન્ય ગેરફાયદા છે, જેમ કે: ખામીઓ માટે..TIR3,10, (2) T-કનેક્ટર (રુધિરકેશિકાઓ, ફાઇબર અને ઇનલેટ/આઉટલેટ ટ્યુબને જોડવા માટે) નું મોટું ડેડ વોલ્યુમ હવાના પરપોટા10ને ફસાવી શકે છે.

તે જ સમયે, ડાયાબિટીસ, યકૃતના સિરોસિસ અને માનસિક બીમારીના નિદાન માટે ગ્લુકોઝના સ્તરનું નિર્ધારણ ખૂબ મહત્વનું છે.અને ઘણી શોધ પદ્ધતિઓ જેમ કે ફોટોમેટ્રી (સ્પેક્ટ્રોફોટોમેટ્રી 21, 22, 23, 24, 25 અને પેપર 26, 27, 28 પર કલોરીમેટ્રી સહિત), ગેલ્વેનોમેટ્રી 29, 30, 31, ફ્લોરોમેટ્રી 32, 33, 34, 35, 35 સપાટી પ્લાઝમોન રેઝોનન્સ.37, ફેબ્રી-પેરોટ પોલાણ 38, ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી 39 અને કેશિલરી ઇલેક્ટ્રોફોરેસીસ 40,41 અને તેથી વધુ.જો કે, આમાંની મોટાભાગની પદ્ધતિઓ માટે ખર્ચાળ સાધનોની જરૂર પડે છે, અને ઘણી નેનોમોલર સાંદ્રતામાં ગ્લુકોઝની શોધ એક પડકાર રહે છે (ઉદાહરણ તરીકે, ફોટોમેટ્રિક માપન માટે21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, ગ્લુકોઝની સૌથી ઓછી સાંદ્રતા).મર્યાદા માત્ર 30 nM હતી જ્યારે પ્રુશિયન વાદળી નેનોપાર્ટિકલ્સનો ઉપયોગ પેરોક્સિડેઝની નકલ તરીકે કરવામાં આવતો હતો).નેનોમોલર ગ્લુકોઝ વિશ્લેષણ વારંવાર મોલેક્યુલર-સ્તરના સેલ્યુલર અભ્યાસો માટે જરૂરી છે જેમ કે માનવ પ્રોસ્ટેટ કેન્સર વૃદ્ધિ 42 અને સમુદ્રમાં પ્રોક્લોરોકોકસની CO2 ફિક્સેશન વર્તણૂક.