日前，大連理工大學電信學部黃輝教授團隊發明了一種基于金屬波導毛細管的便攜式、低成本光度計，用于超高靈敏度的光度檢測，對微量物質的檢測能力可提升3000多倍。

5月28日，Nature系列期刊《Scientific Reports》刊登了黃輝教授研究團隊的論文，題為A compact photometer based on metal-waveguide-capillary: application to detecting glucose of nanomolar concentration,Scientific Reports, 5, 10476 (2015).

在生命科學、食品安全和環境監測等領域中，液體痕量分析是當前亟需解決的課題，例如測試尿液中的微量色氨酸/酪氨酸可以早期篩查癌癥和腫瘤，檢測水中的微量重金屬元素含量可以獲知水污染程度。光度計（或稱分光光度計），是目前檢測液體中微量物質的最常用儀器之一，但光度計的微量物質檢測能力，即能夠測到的最低濃度值（檢測極限）還有待改善。

現有主流分光光度計產品（安捷倫公司Cary 300系列）多采用寬度1cm的石英比色皿。與其相比，黃輝團隊研發的光度計采用7cm長的金屬波導毛細管，細管直徑約2mm，由不銹鋼材質經特殊工藝加工得來；利用金屬波導毛細管中存在的非線性光學效應，可以大幅增加光程，并有效克服毛細管中常見的氣泡和光學損耗問題，相關技術已申請國家專利。

以紅墨水作為標準測試物，逐次5倍稀釋，安捷倫公司Cary 300光度計只能檢測出第9次稀釋的顏色，而金屬毛細管光度計可檢測出第14次稀釋的顏色，檢測極限改善了3125倍。以血糖為例，均采用普通的過氧化酶作為顯色劑進行顯色后，安捷倫公司Cary 300光度計可檢測出的最低濃度是640納摩爾每升，而金屬毛細管光度計可以檢測的最低濃度是5.12納摩爾每升。如果改進顯色劑的穩定性或加長金屬波導毛細管，有望檢測出更低濃度的溶液。

該成果大幅提高了光度計的微量物質檢測能力，同時，儀器成本可以降低10倍以上，體積減小約5倍以上，將在生命科學、食品安全和環境監測等領域中獲得廣泛應用。黃輝教授長期致力于光電子器件以及光電集成技術的研究，本研究成果受到國家自然科學基金項目與中央高校基本科研業務費項目的聯合資助。

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