在《华尔街日报》最近发表的一篇文章传感器和执行器:物理,研究人员提出了一个3 d印刷opto-microfluidic自动分析仪。他们还报道其光度应用程序的详细分析。
研究:3 d印制opto-microfluidic光度应用程序自动分析仪。图片来源:帧资料片/ Shutterstock.com
背景
化学的兴趣增长参数监测在环境、医疗、农业和工业过程需要辅助分析系统的发展。微流体提供强大的平台,结合各种自动化和复杂的流体操作在一个芯片上。
Opto-microfluidics有许多优点,包括可移植性、效率、灵敏度、适应性和低成本。尽管几种低成本技术已报告制造微流体设备,它们不能用于自动分析方法如微全分析系统或实验室芯片设备。
加法制造技术是利用作为替代传统生产、与融合沉积建模,俗称“3 d打印”,最常见的一种方式。
现代分析化学最近加入了3 d打印技术革命发展和制造(生物)分析化学系统。低成本的光度和快速原型设备成为可能,由于3 d技术的发展。
这些进步主要是集中在流检测细胞混合系统,和电化学电极而不是自动化,流动性,或实时分析系统。自治微流体系统比色测量,另一方面,还在起步阶段。有稀疏的报告文学在他们的环境中应用。
关于这项研究
在目前的研究中,作者报道一个自治和小型流动注射分析校准控制程序实现的无线连接建立一个新的3 d打印opto-microfluidic分析仪。选择工作波长在可见范围内,该设备包括一个RGB光电探测机制。该技术首次测试使用解决方案基于甲基红和亚甲蓝染料,然后与地下水样品来确定氟含量。
3 d打印opto-microfluidic由可见的光度检测范围和混合线圈有5个液压端口连接到一个auto-calibrated流系统。无线连接与XBee无线电模块是用来控制系统并生成实时分析数据。
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通信线路的长度可达100米。测量解决方案基于甲基红和亚甲蓝染料用于测试校准方法。在地下水样品中氟含量的量化是通过简化,小型化和自动化分析技术。
观察
研究人员观察到近似统一线性趋势对亚甲蓝(0.9923和0.9972甲基红)。亚甲基蓝和甲基红之间的直线关系,敏感的0.0674和0.0654对亚甲蓝和甲基红的0.0485和0.0392,分别观察。拟议中的光电子微流体装置减少废物产生,79.65%与opto-microfluidic系统生成1.63毫升的浪费比8毫升分光光度计读数。
相对标准偏差估计的氟化物含量1.5毫克L1是0.07%。此外,观察到使用3 d印刷opto-microfluidic分析仪获得的结果相当于那些获得使用商用设备。这项技术允许较小的仪器,试剂少,和降低能源消耗,导致相当大的好处的原位和实时分析便携式分析系统。
微流控系统的强韧性温度和酸性溶液参与各种化学过程是由聚丙烯纤维用于生产。演示技术的巨大优势的原位和实时便携式分析系统通过减少设备尺寸、试剂和能源消耗。
结论
总之,这项研究阐明了一个3 d opto-microfluidic分析仪的发展。其独立的微量分析技术,提出了设计使操作三个波长的定义来评估水质环境监测。opto-microfluidic分析仪用于测试地下水氟含量样品,产生准确和可追踪的结果。
快速原型,廉价的成本,减少了大小和创建复杂的微流体结构的所有优势opto-microfluidic分析器创建3 d打印技术。确定一个无线传感器网络与应用程序的物联网(物联网)生成和处理分析数据可以实现添加更多的节点。
根据这项研究,提出opto-microfluidic分析仪的几个优点包括可移植性、原位、实时应用程序。作者还认为opto-microfluidic系统被用于物联网的能力来生成和分析分析数据包含额外的节点。
源
贝,r . M。弗洛雷斯,j·L。加西亚-托拉尔,G。,出版社。3 d印制opto-microfluidic光度应用程序自动分析仪。传感器和执行器:物理113425 (2022)。
https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0924424722000632
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