Synteza i działanie mikrownęk z rdzeniem fluorescencyjnym w detekcji refraktometrycznej

Podsumowanie

Czujniki mikrownękowe z rdzeniem fluorescencyjnym wykorzystują powłokę z kropek kwantowych o wysokim indeksie w kanale mikrokapilar krzemionkowych. Zmiany współczynnika załamania światła płynów pompowanych do kanału kapilarnego powodują przesunięcia w widmie fluorescencji mikrownęki, które można wykorzystać do analizy ośrodka kanałowego.

Streszczenie

Ten artykuł omawia czujniki oparte na mikrownękach z rdzeniem fluorescencyjnym, które mogą działać w konfiguracji analizy mikroprzepływowej. Struktury te opierają się na tworzeniu fluorescencyjnej powłoki kropki kwantowej (QD) na powierzchni kanału konwencjonalnej mikrokapilarnej. Krzemowe QD są szczególnie atrakcyjne do tego zastosowania, częściowo ze względu na ich znikomą toksyczność w porównaniu z QD ze związków II-VI i II-VI, które są substancjami kontrolowanymi prawnie w wielu krajach. Podczas gdy pasmo emisyjne zespołu jest szerokie i pozbawione cech, film Si-QD na ścianie kanału kapilarny zawiera zestaw ostrych, wąskich pików w widmie fluorescencji, odpowiadających rezonansom elektromagnetycznym dla światła uwięzionego w filmie. Szczytowa długość fali tych rezonansów jest wrażliwa na ośrodek zewnętrzny, dzięki czemu urządzenie może działać jako czujnik refraktometryczny, w którym QD nigdy nie wchodzą w fizyczny kontakt z analitem. Szczegółowo omówiono metody eksperymentalne związane z wytwarzaniem mikrokapilar z rdzeniem fluorescencyjnym, a także metody analizy. Na koniec porównano te struktury z szerzej badanymi rezonatorami pierścieni optycznych z rdzeniem ciekłym pod względem możliwości wykrywania mikroprzepływowego.

Wprowadzenie

Chemiczne systemy wykrywania, które wymagają tylko małych objętości próbek i które mogą być włączone do urządzeń przenośnych lub obsługiwanych w terenie, mogą prowadzić do rozwoju szerokiej gamy nowych technologii. Technologie te mogą obejmować diagnostykę terenową pod kątem chorób i ^patogenów,1 zanieczyszczeń ^{środowiska,2} oraz bezpieczeństwa żywności. ³ Aktywnie badanych jest kilka technologii mikroprzepływowych czujników chemicznych, z których najbardziej zaawansowane należą urządzenia oparte na fizyce powierzchniowych rezonansów plazmonowych (SPR). ⁴ Czujniki te są obecnie w stanie wykrywać wiele specyficznych biomolekuł i osiągnęły sukces komercyjny, choć głównie jako sprzęt laboratoryjny na większą skalę. ⁵

W ostatnich latach mikrownęki optyczne zaczęły konkurować z systemami opartymi na SPR. Mikrojamy mogą być zadziwiająco czułe, z wykazaną zdolnością do wykrywania pojedynczych wirusów⁶ , a być może nawet pojedynczych biomolekuł⁷ (te ostatnie pozostają przedmiotem pewnej ^debaty8, jednak nie ma wątpliwości, że granice wykrywalności masy są niewielkie⁹ ). W mikrownękach mechanizm detekcji opiera się na zmianach rezonansów optycznych spowodowanych obecnością analitu w profilu pola elektrycznego rezonansu. Zazwyczaj dany analit powoduje zmianę rezonansu w częstotliwości centralnej, widoczności lub szerokości linii. Podobnie jak w przypadku systemów SPR, mikrownęki mogą działać jako niespecyficzne czujniki refraktometryczne lub jako bioczujniki funkcjonalizowane do określonej analizy.

Mikrostruktury dielektryczne o okrągłym przekroju (np. mikrosfery, dyski lub cylindry) charakteryzują się rezonansami elektromagnetycznymi znanymi jako tryby galerii szeptanej lub WGM, termin sięgający badań Lorda Rayleigha nad analogicznymi efektami akustycznymi. ¹⁰ Zasadniczo, optyczny WGM występuje, gdy fala okrąża okrągły przekrój poprzeczny dzięki całkowitemu wewnętrznemu odbiciu i powraca do punktu początkowego w fazie. Przykład rezonansu elektromagnetycznego dla mikrosfery krzemionkowej zilustrowano na rysunku 1a. Rezonans ten charakteryzuje się jednym maksimum w kierunku radialnym (n = 1), podczas gdy wokół równika mieszczą się łącznie 53 długości fal (l = 53), z których pokazane są tylko niektóre z nich. Ulotna część natężenia pola rozciąga się na ośrodek znajdujący się poza granicą sfery; w ten sposób mikrosfera WGM może wykrywać ośrodek zewnętrzny.

Kapilary są szczególnie interesującym przykładem czujnika opartego na WGM. W kapilarze cylindryczne WGM mogą tworzyć się wokół okrągłego przekroju poprzecznego, podobnie jak w przypadku kuli. Jeśli ścianka kapilary jest bardzo cienka, część pola elektromagnetycznego rozciąga się do kanału kapilarnego (rysunek 1b). W ten sposób kapilara może być czujnikiem mikroprzepływowym dla analitów wstrzykiwanych do kanału. Jest to podstawa działania rezonatora z pierścieniem optycznym z ciekłym rdzeniem (LCORR). ¹¹ LCORR opiera się na ulotnym sprzężeniu światła z precyzyjnie dostrojonego źródła laserowego w celu sondowania WGM. Ważnym aspektem LCORR jest to, że ścianki kapilary muszą być cienkie (~1 μm), aby zapewnić, że tryb próbkuje medium kanałowe. Stwarza to pewne trudności w ich wytwarzaniu i powoduje, że są one kruche mechanicznie.

W naszej pracy opracowaliśmy alternatywną strukturę, którą nazywamy mikrownęką rdzenia fluorescencyjnego (FCM). ^12,13 Aby utworzyć FCM, pokrywamy ściany kanału kapilary fluoroforem o wysokim współczynniku załamania światła (w szczególności warstwą krzemowych kropek kwantowych osadzonych w tlenku). Wysoki indeks folii jest wymagany do ograniczenia emitowanego promieniowania, a tym samym do budowy WGM (rysunek 1c). W przeciwieństwie do LCORR, w FCM mody pojawiają się jako ostre maksima w emitowanym widmie fluorescencji. Grubość folii jest niezwykle ważna; jeśli jest zbyt gruby, WGM nie pobiera próbki medium w kanale kapilarnym, a jeśli jest zbyt cienki, utracono uwięzienie optyczne i WGM stają się słabe. W związku z tym wytwarzanie FCM jest trudnym procesem, wymagającym starannego przygotowania. Jest to główny temat niniejszego artykułu.

Protokół

1. Przygotowanie materiałów

1. Mikrokapilary Uzyskaj kapilary krzemionkowe od komercyjnego dostawcy. Nasze kapilary kupujemy od Polymicro Technologies. Wybierz małą średnicę wewnętrzną (~25 - 30 μm) dla szerzej oddalonych rezonansów spektralnych (tj. większy swobodny zakres spektralny) lub większą średnicę wewnętrzną (~100 μm) dla bardziej oddalonych rezonansów o wyższych współczynnikach jakości. Duża średnica zewnętrzna sprawia, że FCM są trwałe i łatwe w obsłudze.
   1. Naczynia włosowate są wyposażone w kolorową osłonę poliimidową, którą należy najpierw usunąć. Wytnij około 10-centymetrowe kawałki kapilary z rolki za pomocą tasaka z włókna diamentowego. Każdy element stanowi pojedynczą próbkę. Podgrzewać je w piecu rurowym w temperaturze 650 °C przez godzinę w tlenie, aby spalić powłokę. Proces ten usuwa materiał płaszcza, odsłaniając wewnątrz kapilarę krzemionkową. Po schłodzeniu do temperatury pokojowej wyjmij kapilary z łodzi grzewczej.
2. Roztwory wodoru silseskwioksan Według doniesień silseskwioksan wodoru (HSQ) składa się z cząsteczek H₁₂Si₈O₁₂ o strukturze przypominającej klatkę. ¹⁴ Ten materiał jest dostępny w sprzedaży w Dow Corning. Kup HSQ w jednym z roztworów serii FOx (płynny tlenek), takich jak FOx-15. Rozwiązania te są drogie i mają ograniczony okres przydatności do spożycia, dlatego konieczne jest staranne planowanie. Odparowanie rozpuszczalnika MIBK zapewnia stężenie HSQ wynoszące około 18% wagowo. Jeśli stężenie HSQ jest zbyt niskie, kropki kwantowe mogą nie tworzyć się w folii. Jeśli jest zbyt wysoka, folie mogą być zbyt grube i rozwarstwiać się z powierzchni kanału kapilarnego. Z naszego doświadczenia wynika, że w przypadku kapilary o średnicy wewnętrznej 25-30 μm najlepszy jest roztwór FOx zawierający ~25% wag. HSQ. W związku z tym może być konieczne odparowanie lub dodanie większej ilości rozpuszczalnika HSQ (upewniając się, że jest suchy) w celu dostosowania stężenia. To, czy konieczne jest rozcieńczenie, czy zagęszczenie, jest trudne do ustalenia bez prób i błędów; tj. Wykonaj kilka próbek i zbadaj wyniki, jak omówiono poniżej.

2. Wytwarzanie powlekanych kapilar

1. Napełnianie kapilary Weź kawałki kapilary przygotowane w kroku 1.1 i zanurz je w roztworze FOx. Kiedy kapilara jest zanurzona w roztworze, powinieneś być w stanie wizualnie podążać za menisku w górę kanału, gdy roztwór jest wciągany do kapilary (ryc. 2a).
   1. Gdy łąkotka dotrze do góry, usuń kapilarnę i umieść ją w szklanym tyglu do wyżarzania. Powinien być teraz całkowicie wypełniony roztworem FOx. Powtórz to dla jak największej liczby próbek, aby zwiększyć szanse na sukces. Zazwyczaj uruchamiamy partie po 20-30 i używamy dwóch różnych stężeń wagowych roztworów HSQ. Napełniamy naczynia włosowate powietrzem, ale jeśli to możliwe, zaleca się przechowywanie roztworu FOx w stanie schłodzonym w komorze rękawicowej, aby zminimalizować narażenie roztworu na tlen i parę wodną. Nawet małe ekspozycje mogą spowodować żelowanie roztworu.
2. Wyżarzanie Wyżarzanie naczyń włosowatych w dwuetapowym procesie. Wyżarzanie powoduje odparowanie rozpuszczalnika i zapadnięcie struktury klatki HSQ, tworząc warstwę SiO_x przylegającą do ścianek kanału. Wyżarzanie w wyższych temperaturach nieproporcjonalnie nieproporcjonalnie warstwę SiO_x do kropek kwantowych Si rozproszonych w osnowie krzemionkowej. Etapy wyżarzania obejmują 30-minutową rampę od temperatury pokojowej do 300 °C, zatrzymanie na 3 godziny w celu odparowania rozpuszczalnika, następnie zwiększenie do 1 100 °C w ciągu 45 minut i zatrzymanie na jedną godzinę w celu wytrącenia QD.
   1. Pozwól kapilarom powoli ostygnąć (~12 godzin) z powrotem do temperatury pokojowej. Pomaga to zminimalizować pękanie folii osadzonej na ścianie kapilarnej związane z naprężeniami. Inne protokoły wyżarzania mogłyby być prawdopodobnie przestrzegane i mogą być bardziej niezawodne, ale zawsze konieczny jest etap wyżarzania w wysokiej temperaturze w temperaturze 1,000-1,100 °C, aby uformować QD. Na końcu tego kroku powinno być (miejmy nadzieję) 20-30 naczyń włosowatych z warstwą fluorescencyjnych QD osadzonych w matrycy krzemionkowej pokrywającej ścianki kanału.

3. Charakterystyka

1. Kontrola próbki Mikroskop fluorescencyjny, na którym zamontowane są kapilary, musi wykonywać zarówno obrazowanie, jak i spektroskopię w zakresie długości fal 700-900 nm. Do tego celu nadają się konfiguracje epifluorescencyjne lub konfokalne. Umieść rząd kandydujących naczyń włosowatych na stoliku tak, aby można było łatwo poruszać się między nimi w celu szybkiej analizy wizualnej (ryc. 2b). Wzbudzić kapilarnę promieniowaniem niebieskim lub UV w wolnej przestrzeni na stoliku mikroskopu lub bezpośrednio przez soczewkę obiektywu za pomocą filtra dichroicznego i obserwować obraz fluorescencyjny za pomocą okularów lub kolorowej kamery.
   1. Obserwuj fluorescencję kapilarną. Jeśli produkcja się powiedzie, naczynia włosowate będą wykazywać jaskrawoczerwoną fluorescencję. Jest to pierwsza wskazówka korzystna próbka. Kapilary wykazujące fluorescencję pomarańczowo-żółtą (zamiast czerwonego koloru związanego z QD) na ogół nie mają pożądanych właściwości optycznych. Próbki te mają również tendencję do częstszego tworzenia się w roztworach o niskim stężeniu HSQ. Niektóre naczynia włosowate mogą w ogóle nie wykazywać fluorescencji; w tym przypadku film QD nie utworzył się, a kapilara może zostać wyrzucona (ostre narzędzia). Wskazuje to na to, że roztwór mógł nie zostać wciągnięty do kapilary lub mógł mieć niedobór HSQ. Wreszcie, niektóre próbki mogą wykazywać popękaną lub teksturowaną folię; Można je również wyrzucić.
   2. Odrzucić wszystkie próbki wymienione w poprzednim kroku, z wyjątkiem tych, które wykazują jaskrawoczerwoną fluorescencję charakterystyczną dla krzemowych QD.
2. Sprawdź obecność WGM w widmach fluorescencji Upewnij się, że obraz jest wyrównany zgodnie z potrzebami na szczelinie wejściowej spektrometru i zbierz widmo fluorescencji. Dostosuj czas zbierania tak, aby uzyskać akceptowalny stosunek sygnału do szumu. W razie potrzeby wykonaj kalibrację długości fali i intensywności. Widma QD powinny być intensywne w zakresie długości fal od 700 do 900 nm. Widma pobrane z obszaru odpowiadającego wewnętrznej ścianie kapilary powinny wykazywać silne oscylacje ze względu na obecność cylindrycznych modów galerii szepczącej (WGM); Jest to przedostatni wymóg stawiany udanemu czujnikowi refraktometrycznemu.
   1. Niektóre próbki mogą mieć jaskrawoczerwoną fluorescencję QD, ale brak oscylacji WGM w widmie. Wskazuje to, że folia QD pękła lub rozwarstwiła się od ściany kapilary, co niszczy rezonanse optyczne. Wyrzuć naczynia włosowate bez WGM. W tym momencie pozostaje tylko (zazwyczaj niewielka) frakcja próbek, które spełniają wymagania czujnika. Do wykonania jest jeszcze jeden test końcowy.
3. Analiza refraktometryczna Podłączyć kapilary kandydowane do polietylenu, tygonu, teflonu lub innych rurek chemicznie kompatybilnych z przeznaczonymi roztworami analitu, których średnica wewnętrzna powinna być nieco większa niż średnica zewnętrzna kapilary. Wybór rurki powinien być dokonany w taki sposób, aby nie reagowały z roztworami, które mają być pompowane do kapilary.
   1. Użyj dobrego kleju, aby przymocować szklaną kapilarnę do rurki; w przeciwnym razie interfejs kapilara-rurka będzie przeciekać. Odnosimy dość dobre sukcesy przy użyciu żelu klejącego Norland NOA-76 lub Mascot. Wybór kleju zależy od jego przyczepności do szklanej kapilary i rurki oraz braku reakcji z płynami kanałowymi. Należy uważać, aby klej nie przedostał się do kanału kapilarnego i nie zablokował go.
   2. Podłączyć rurkę za pomocą strzykawki do systemu mikropompowania. Związki o dobrze znanych współczynnikach załamania światła, takie jak metanol, etanol i woda, mogą być używane do określania czułości refraktometrycznej urządzenia. Jest to ostatni test udanego czujnika. Pompuj każdy płyn, pojedynczo, do kapilary, uważając, aby nie rozerwać uszczelki samoprzylepnej między kapilarą a rurką (Rysunek 2c).
   3. Zbierz widma z każdą cieczą wewnątrz kapilary. Użyj analizatora na ścieżce światła, aby odróżnić WGM spolaryzowane TE (analizator równoległy do osi kapilarnej) i WGM spolaryzowane TM (analizator prostopadły do osi kapilarnej). Powinno nastąpić przesunięcie w długości fali rezonansów WGM, zarówno TE, jak i TM, z każdym innym roztworem w kapilarze. Jeśli nie ma obserwowalnego przesunięcia, oznacza to, że warstwa z kropkami kwantowymi jest zbyt gruba, a WGM nie próbkują wystarczająco ośrodka kanałowego. W próbkach, które zakończyły się sukcesem, obserwujemy czułość zwykle od 5 do 15 nm na jednostkę współczynnika załamania światła roztworu (RIU). Prawie wszystkie próbki, które wykazują WGM, wykazują mierzalną czułość; jednak zazwyczaj tylko niewielka część przygotowanych naczyń włosowatych wykazuje WGM.

4. Analiza danych

1. Uzyskiwanie widm fluorescencyjnych Weź widmo fluorescencji swojej próbki. W przypadku zastosowań biosensorycznych powierzchnia kanału musi najpierw zostać sfunkcjonalizowana dla określonych analitów. Powierzchnia folii QD jest zasadniczo krzemionką, dlatego istnieje wiele przepisów na modyfikację powierzchni. Niezależnie od zastosowania, ostatnim krokiem jest przetwarzanie i analiza danych.
   1. Osiągnięcie niskich granic wykrywalności wymaga pomiaru małych przesunięć spektralnych - w idealnym przypadku "rozdzielczość przesunięcia" powinna być znacznie mniejsza niż nominalna rozdzielczość lub wysokość spektrometru. Z tego powodu należy zachować ostrożność w przetwarzaniu widmowym. W szczególności w przypadku wielu spektrometrów obrazowania widmo może nie być rzutowane idealnie poziomo na matrycę CCD; W związku z tym, jeśli między analizami obraz próbki dryfuje pionowo na szczelinie, można uzyskać fałszywe przesunięcia widmowe. Użyj wszelkich niezbędnych środków, aby upewnić się, że tak się nie stanie; np. użyj wzorca kalibracyjnego, aby określić kąt rzutowanego widma i skorygować go, zminimalizować dryft próbki i upewnić się, że te same piksele CCD są używane do uzyskania wszystkich widm.
      Przykładowy obraz spektralny pokazano na rysunku 3, gdzie mody występują jako silne oscylacje w miejscach odpowiadających ścianom kanału. Użyj kodu komputerowego Mathematica (lub tego, co preferuje Twoja grupa), aby zaimportować obrazy spektralne, wyprowadzić dane spektralne 1D i przeprowadzić dopasowanie krzywej i analizę Fouriera przesunięć WGM, jak opisano poniżej.
2. Dopasowanie krzywej Określ szczytową długość fali WGM, aby zmierzyć małe przesunięcia widmowe spowodowane analitami w kanale FCM. Dopasuj pojedynczy tryb do funkcji, która opisuje kształt widmowy - jest to powszechny sposób uzyskiwania pozycji szczytu. W idealnym przypadku będzie to funkcja Lorentza (z prawidłową konwersją z jednostek długości fali na częstotliwość za pomocą δλ = │-cδf/f²│ gdzie c jest prędkością światła):
   
   W równaniu 1 A jest parametrem skalującym, a f₀ jest częstotliwością centralną. Niestety, FCM nie są idealnym przypadkiem.
   1. We wnękach cylindrycznych WGM są przekrzywione w kierunku wyższych częstotliwości, prawdopodobnie z powodu rozwoju rezonansów spiralnych (WGM z niezerową składową osiową wektora falowego). ¹⁵ Pasowania Lorentza słabo sprawdzają się zatem przy określaniu pozycji szczytu. Niestety, nie ma funkcji, która pasowałaby do rozkładu nakładających się Lorentzian ze spiralnych WGM. W poprzedniej pracy ¹⁶ zasugerowaliśmy, że skośny Lorentzian ¹⁷ dałby lepsze dopasowanie:
      
      W tym przypadku A i B są parametrami pochylenia. Jak widać na rysunku 4, równanie 2 lepiej pasuje do danych niż równanie 1, ale niestety nie ma fizycznych podstaw w teorii WGM.
3. Analiza przesunięcia Fouriera Alternatywnie, dane mogą być przetwarzane za pomocą dyskretnej transformaty Fouriera, a odpowiadające jej przesunięcia fazowe mierzone są z widma Fouriera. Ta metoda wykorzystuje okresowość całego spektrum, w przeciwieństwie do użycia pojedynczego dowolnego WGM. Nie mierzy pozycji szczytowej długości fali, ale zamiast tego mierzy ogólne przesunięcie danego widma WGM w stosunku do dowolnego widma referencyjnego.
   1. Aby uzyskać przesunięcie widmowe, należy użyć różnicy faz Δφ dla składowej Fouriera dużej mocy, która odpowiada głównej oscylacji widmowej WGM. Odpowiada to rzeczywistemu przesunięciu częstotliwości WGM wynoszące:
      δf = Δφ(f_max - f_min)/(2πk),
      gdzie f_min i f_max są minimalną i maksymalną częstotliwością w widmach. Jednak wiele informacji można odrzucić, jeśli używany jest tylko główny komponent; Ponadto problemy z obcinaniem mogą utrudniać określenie, który komponent jest główny. Często najlepsze wyniki wymagają pewnych prób i błędów, aby wybrać, które składniki Fouriera wybrać.
   2. Zamiast tego twierdzenie o przesunięciu wykorzystuje wszystkie składowe Fouriera. W związku z tym, dla czystego przesunięcia, każdy pojedynczy składnik jest przesunięty proporcjonalnie do k (gdzie k jest liczbą składowej). Innymi słowy, δφ_k = mk, gdzie proporcjonalność m jest miarą rzeczywistego przesunięcia. Całkowite przesunięcie częstotliwości jest zatem określone wzorem:
      δf = m(f_max - f_min)/(2π) .
      Wymaga to, aby m było uzyskane z liniowego dopasowania do różnic fazowych ΔΦ_k dla niektórych lub wszystkich składowych Fouriera.
   3. W przypadku danych rzeczywistych zależność liniowa ΔΦ_k = mk będzie obarczona niepewnością ze względu na szum i sygnał tła, co może mieć znaczący wpływ na składowe Fouriera małej mocy. Dlatego zalecamy ważone dopasowanie liniowe, w którym waga każdego składnika jest proporcjonalna do jego mocy, w celu uzyskania nachylenia wykresu ΔΦ_k w funkcji k. Widmo może być filtrowane wokół głównego komponentu przed dopasowaniem, aby usunąć zarówno wysokie częstotliwości (szum), jak i niskie częstotliwości (niesprzężone tło fluorescencyjne). Przesunięcia częstotliwości z równania 4 są następnie przekształcane na jednostki długości fali.
   4. W przeciwieństwie do dopasowania krzywej, "długość fali" WGM nigdy nie jest uzyskiwana, ale zamiast tego mierzy się przesunięcie długości fali w całym widmie w odniesieniu do dowolnego widma odniesienia. Procedura jest następnie powtarzana dla każdego widma, które ma być analizowane. Kroki tej procedury są następujące:
      1. Przelicz widma na jednostki częstotliwości, aby zapewnić stały swobodny zakres widma.
      2. Należy wybrać referencyjny zbiór danych (tj. pierwsze widmo fluorescencji WGM), z którego będą mierzone wszystkie przesunięcia.
      3. Interpoluj widma, aby uzyskać jednolite odstępy częstotliwości. ^{Rozdział 18}
      4. Wykonaj dyskretną transformację Fouriera, aby uzyskać składowe mocy i fazy każdego widma.
      5. Znajdź różnice fazowe dla wszystkich k składowych danego widma WGM, dla których pożądana jest wartość przesunięcia, w odniesieniu do widma odniesienia.
      6. Znajdź przesunięcie fazowe, korzystając z różnicy faz tylko głównej składowej Fouriera lub ważonego dopasowania liniowego do wybranych składowych. Spowoduje to przesunięcie fazowe δf lub δλ między widmem WGM a widmem odniesienia.
      7. Błędy w przesunięciach widmowych (granica wykrywalności) mogą być mierzone poprzez zbieranie powtarzających się widm dla tego samego analitu. Niepewność czułości można uzyskać na podstawie błędu ważonych pasowań liniowych, jeśli stosuje się wiele komponentów.

Powtórz kroki 1-7 dla każdej analizy. Chociaż ta procedura wydaje się skomplikowana, po początkowej implementacji procedura jest łatwa do zautomatyzowania, dzięki czemu duże zestawy danych mogą być przetwarzane wsadowo w celu znalezienia zmian. Używamy kodu Mathematica napisanego specjalnie dla tej procedury, dzięki czemu kompletne zestawy danych mogą być przetwarzane wsadowo "za naciśnięciem jednego przycisku". W zasadzie przesunięcia widmowe można obliczyć nawet "na żywo", chociaż jeszcze tego nie zrobiliśmy.

Wyniki

Małe odchylenia w procedurze wytwarzania kapilar mogą prowadzić do znaczących zmian w wskaźniku sukcesu próbki. Na rysunku 5(a-d) pokazujemy reprezentatywne przykłady uszkodzonych naczyń włosowatych, a także udanych. Ogólnie rzecz biorąc, wizualnym wskazaniem udanej próbki jest czerwona fluorescencja połączona z dużą intensywnością ścianek naczyń włosowatych i pozbawionym cech wnętrzem. Widmo fluorescencji również wyraźnie wskazuje różnicę między sukcesem a porażką (ryc. 5e). Dobra próbk...

Dyskusja

Mikrownęki z rdzeniem fluorescencyjnym mogą być używane jako czujniki refraktometryczne. Chociaż istnieją pojedyncze przykłady "zwiniętych" mikrorurek, które mogą działać jako czujniki mikroprzepływowe22, w porównaniu z mikrorurkami, kapilary będą łatwiejsze do zintegrowania z układami mikroprzepływowymi i będą miały znaczne zalety praktyczne, ponieważ są łatwe w obsłudze i łatwo można je połączyć z konfiguracją analityczną. Korzystając z konwencjonalnych metod analizy Fouriera, można wykryć przesunięcia długo...

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
mikrokapilary
elastyczne rurki z mikrootworami			polietylenowy, tygon itp
	Maskotka, Norland NOA
HSQ rozpuszczony w MIBK			em>np., FOx-15
metanol
etanol
woda
Tabela 1. Lista użytych materiałów.