การวิเคราะห์ปริมาณตัวอย่างของเหลวมีการใช้งานที่หลากหลายในด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพและการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม

การวิเคราะห์ปริมาณตัวอย่างของเหลวมีการใช้งานที่หลากหลายในด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพและการตรวจสอบสิ่งแวดล้อมในงานนี้ เราได้พัฒนาโฟโตมิเตอร์ขนาดกะทัดรัดและราคาไม่แพงโดยใช้ท่อนำคลื่นโลหะ (MCC) เพื่อตรวจวัดการดูดกลืนแสงที่มีความไวสูงเป็นพิเศษเส้นทางแสงสามารถเพิ่มขึ้นอย่างมาก และยาวกว่าความยาวทางกายภาพของ MWC มาก เนื่องจากแสงที่กระเจิงโดยผนังโลหะลูกฟูกเรียบสามารถกักเก็บอยู่ภายในเส้นเลือดฝอยโดยไม่คำนึงถึงมุมตกกระทบความเข้มข้นที่ต่ำถึง 5.12 นาโนโมลาร์สามารถทำได้โดยใช้รีเอเจนต์โครโมเจนิกทั่วไป เนื่องจากมีการขยายขนาดเชิงแสงแบบไม่เป็นเชิงเส้นแบบใหม่ และการสลับตัวอย่างอย่างรวดเร็วและการตรวจจับกลูโคส

การวัดด้วยแสงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิเคราะห์ปริมาณเล็กน้อยของตัวอย่างของเหลว เนื่องจากมีรีเอเจนต์โครโมจีนิกและอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบเซมิคอนดักเตอร์อยู่มากมาย1,2,3,4,5เมื่อเปรียบเทียบกับการหาค่าการดูดกลืนแสงโดยใช้คิวเวตต์แบบดั้งเดิม ท่อนำคลื่นของเหลว (LWC) ของเส้นเลือดฝอยจะสะท้อน (TIR) ​​โดยให้แสงของโพรบอยู่ภายในเส้นเลือดฝอย1,2,3,4,5อย่างไรก็ตาม หากไม่มีการปรับปรุงเพิ่มเติม เส้นทางแสงจะใกล้เคียงกับความยาวทางกายภาพของ LWC3.6 เท่านั้น และการเพิ่มความยาว LWC ที่เกิน 1.0 ม. จะต้องทนทุกข์ทรมานจากการลดทอนแสงที่รุนแรงและมีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดฟองอากาศ เป็นต้น3, 7 ด้วยความเคารพ ไปยังเซลล์สะท้อนหลายตัวที่นำเสนอสำหรับการปรับปรุงเส้นทางแสง ขีดจำกัดการตรวจจับได้รับการปรับปรุงเพียงปัจจัย 2.5-8.9 เท่านั้น

ปัจจุบัน LWC มีอยู่สองประเภทหลัก ได้แก่ เส้นเลือดฝอย Teflon AF (มีดัชนีการหักเหของแสงเพียง ~1.3 ซึ่งต่ำกว่าน้ำ) และเส้นเลือดฝอยซิลิกาที่เคลือบด้วย Teflon AF หรือฟิล์มโลหะ1,3,4เพื่อให้บรรลุ TIR ที่จุดเชื่อมต่อระหว่างวัสดุอิเล็กทริก จำเป็นต้องใช้วัสดุที่มีดัชนีการหักเหของแสงต่ำและมีมุมตกกระทบแสงสูง3,6,10ในส่วนของเส้นเลือดฝอย Teflon AF นั้น Teflon AF สามารถระบายอากาศได้เนื่องจากมีโครงสร้างเป็นรูพรุน3,11 และสามารถดูดซับสารจำนวนเล็กน้อยในตัวอย่างน้ำได้สำหรับเส้นเลือดฝอยควอตซ์ที่เคลือบด้านนอกด้วยเทฟลอน AF หรือโลหะ ดัชนีการหักเหของควอตซ์ (1.45) จะสูงกว่าตัวอย่างของเหลวส่วนใหญ่ (เช่น 1.33 สำหรับน้ำ)3,6,12,13สำหรับเส้นเลือดฝอยที่เคลือบด้วยฟิล์มโลหะด้านใน ได้มีการศึกษาคุณสมบัติการขนส่ง14,15,16,17,18 แต่กระบวนการเคลือบมีความซับซ้อน พื้นผิวของฟิล์มโลหะมีโครงสร้างหยาบและมีรูพรุน4,19

นอกจากนี้ LWC เชิงพาณิชย์ (เส้นเลือดฝอยเคลือบ AF เทฟลอนและเส้นเลือดฝอยซิลิกาเคลือบ AF เทฟลอน, World Precision Instruments, Inc.) มีข้อเสียอื่นๆ บางประการ เช่น: สำหรับข้อบกพร่อง.ปริมาตรที่ตายแล้วขนาดใหญ่ของตัวเชื่อมต่อ TIR3,10, (2) T (เพื่อเชื่อมต่อเส้นเลือดฝอย เส้นใย และท่อทางเข้า/ออก) สามารถดักจับฟองอากาศ10

ในขณะเดียวกัน การกำหนดระดับกลูโคสมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวินิจฉัยโรคเบาหวาน โรคตับแข็งในตับ และความเจ็บป่วยทางจิต20และวิธีการตรวจจับหลายวิธี เช่น โฟโตเมทรี (รวมถึงสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ 21, 22, 23, 24, 25 และการวัดสีบนกระดาษ 26, 27, 28), กัลวาโนเมทรี 29, 30, 31, ฟลูออโรเมทรี 32, 33, 34, 35, โพลาไรเมทรีแบบออปติคัล 36 การสะท้อนกลับของพลาสโมนพื้นผิว37, ช่อง Fabry-Perot 38, เคมีไฟฟ้า 39 และอิเล็กโตรโฟรีซิสของเส้นเลือดฝอย 40,41 และอื่นๆอย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้ส่วนใหญ่ต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพง และการตรวจหากลูโคสที่ความเข้มข้นระดับนาโนโมลาร์หลายระดับยังคงเป็นเรื่องท้าทาย (เช่น สำหรับการตรวจวัดโฟโตเมตริก21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 ซึ่งเป็นความเข้มข้นต่ำสุดของกลูโคส)ข้อจำกัดอยู่ที่เพียง 30 นาโนโมลาร์เมื่อใช้อนุภาคนาโนสีน้ำเงินปรัสเซียนเพื่อเลียนแบบเปอร์ออกซิเดส)การวิเคราะห์กลูโคสระดับนาโนโมลาร์มักจำเป็นสำหรับการศึกษาเซลล์ระดับโมเลกุล เช่น การยับยั้งการเจริญเติบโตของมะเร็งต่อมลูกหมากของมนุษย์ และพฤติกรรมการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ของโปรคลอโรคอคคัสในมหาสมุทร