Design and applications of miniaturized, portable LED based colorimeter

Abstract

Nešiojami ir autonominiai analitiniai instrumentai tampa vis svarbesni. Nešiojamą įrangą galima sukurti, jei bus vadovaujamasi miniatiūrizacijos kriterijais. Procesas sudėtingas dėl trijų priežasčių: tokioje įrangoje ri-botas maitinimo šaltinis; galima naudoti tik ribotą kiekį mechaninių ir judančių detalių; tokią įrangą nesunkiai gali pažeisti besikeičianti aplinka ir temperatūra. Šiame darbe aprašytas 3D spausdintuvu atspausdintas kolorimetras su šviestuku (dimensijos: 5 × 4 × 4,5 cm (ilgis, plotis, aukštis), svoris mažesnis nei 56 g). Kolo-rimetras optimizuotas taip, kad juo būtų galima nusta-tyti bendrą fenolinių junginių kiekį, bendrą flavonoidų kiekį ir bend rą radikalų surišimo aktyvumą. Sukurtu instrumentu gaunami rezultatai yra lygintini su gau-tais pritaikius rinkoje esantį spektrofotometrą. Taip pat miniatiūrizuotas kolorimetras su šviestuku turi ir be-vielės komunikacijos galimybę. Pademonstruota, kad šį sukurtą kolorimetrą galima pritaikyti atliekant realių bandinių tyrimus

Portable and autonomous analytical instrumentation is becoming more important. Portable instrumentation can be designed via the miniaturization approach and this is a challenging task due to: (i) the limited battery power supply, (ii) a low number of mechanical and moving parts allowed in the design and (iii) susceptibility to changing environment and temperature fluctuations. In this work we describe the design of a light emitting diode (LED) based 3D printed miniaturized colorimeter (dimensions: 5 cm × 4 cm × 4.5 cm (length, width, height), weight less than 56 g). The colorimeter was optimized for determination of the total phenolic compound content, the total flavonoid content and radical scavenging activity. The designed instrument provides comparable results to those of a conventional desktop spectrophotometer existing on the market. The designed LED based miniaturized colorimeter has wireless communication capability. This work demonstrates that this instrument can be applied investigating real samples