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大連理工發(fā)明金屬毛細(xì)管光度計(jì)

[2015/6/10]

  近日,大連理工大學(xué)黃輝團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種“基于金屬波導(dǎo)毛細(xì)管的便攜式、低成本光度計(jì)”。其可用于超高靈敏度的光度檢測(cè),并且對(duì)微量物質(zhì)的檢測(cè)能力提升了3000多倍。

  在生命科學(xué)、食品安全和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,液體痕量分析是當(dāng)前亟待解決的課題,而光度計(jì)(或稱分光光度計(jì))是目前檢測(cè)液體中微量物質(zhì)的最常用儀器之一。不過(guò),光度計(jì)的微量物質(zhì)檢測(cè)能力,即能測(cè)到的最低濃度值(檢測(cè)極限)還有待改善。

  黃輝團(tuán)隊(duì)研發(fā)的光度計(jì)采用7厘米長(zhǎng)金屬波導(dǎo)毛細(xì)管,細(xì)管直徑約2毫米,由不銹鋼材質(zhì)經(jīng)特殊工藝加工得來(lái);利用金屬波導(dǎo)毛細(xì)管中存在的非線性光學(xué)效應(yīng),可大幅增加光程,并有效克服毛細(xì)管中常見的氣泡和光學(xué)損耗問題。

  以紅墨水作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試物,逐次5倍稀釋,現(xiàn)有主流分光光度計(jì)產(chǎn)品只能檢測(cè)出第9次稀釋的顏色,而金屬毛細(xì)管光度計(jì)可檢測(cè)出第14次稀釋的顏色,檢測(cè)極限改善了3125倍。以血糖為例,均采用普通的過(guò)氧化酶作為顯色劑進(jìn)行顯色后,現(xiàn)有主流產(chǎn)品可檢測(cè)出的最低濃度為640納摩爾每升,而金屬毛細(xì)管光度計(jì)可檢測(cè)出的最低濃度為5.12納摩爾每升。如果改進(jìn)顯色劑的穩(wěn)定性或加長(zhǎng)金屬波導(dǎo)毛細(xì)管,有望檢測(cè)出更低濃度的溶液。

  該成果大幅提高了光度計(jì)的微量物質(zhì)檢測(cè)能力,同時(shí)儀器成本降至不到十分之一,體積減至五分之一。


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