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一種光度計(jì)發(fā)明讓微量物質(zhì)檢測(cè)能力提升3000多倍
一種新的便攜式、低成本光度計(jì)發(fā)明，讓微量物質(zhì)檢測(cè)極限提升了3125倍，并讓成本降至不到十分之一。
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)是目前檢測(cè)液體中微量物質(zhì)的zui常用儀器之一。不過，光度計(jì)的微量物質(zhì)檢測(cè)能力，即能測(cè)到的zui低濃度值還有待改善。
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;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zui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zui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。