[实用新型]探测农药残留用的量热式生物传感器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种探测农药残留用的量热式生物传感器。

背景技术：

有机磷农药是目前国际上普遍使用的农药，有机磷农药具有降解快和残留低的特点。但是有机磷农药在植物食品中残留量较高，尤其是水果和蔬菜最易吸收有机磷，具有较强的急性毒性，一般规定在收获前若干天内应禁止施用，然而一些菜农在水果销售前大量喷施农药，是造成消费者食用时产生急性中毒的主要原因。要预防农药残留量超标的农产品上市出售的重要手段之一就是要经常地、形成制度化地对上市农产品进行检测，要达到这个目的就需要相应的检测手段和检测设备。目前，测量农药残留最常用的是气相色谱法和高效液相色谱法，这种测量方法精确，但测试步骤繁杂、需要专业人员操作、检测成本高，需要几天的时间。故不能用于现场快速检测。近年来，国际上开始有研究快速检测有机磷农药的生物传感器的论文发表，研究方向主要是酶电极、酶场效应晶体管等，但未见有用于检测农药的量热式生物传感器。

发明内容：

本发明的目的是提供一种可检测有机磷农药和氨基甲酸类农药的量热式生物传感器，将酶固化成酶柱，液体流经酶柱时，与酶发生化学反应，液体的温度将发生变化，待测液体中农药含量不同，则反应热不同，因而液体的温度变化不同。检测出液体流经酶柱的温度变化就可检测出待测液体中的农药含量。

本发明的技术方案是：它由被测液处理单元和检测单元组成，被测液处理单元包括用于将待测样品即水果、蔬菜粉碎成汁的前处理器、过滤器、样液容器、缓冲液容器、导管、蠕动泵、脉冲阻尼器、微量注射泵，检测单元包括内、外胆组成的恒温器、其内置有用于恒温控制的半导体制冷器，内、外胆之间置有三通，被测液经三通流入内胆内置有的检测酶柱和参考酶柱，两温度检测元件分别置于两酶柱两侧，用于检测两酶柱出口液体的温度差，温度检测元件的输出端分别和处理、显示单元和微处理机相连接，进行信号处理、显示。

本实用新型是通过检测酶反应过程中被测液的温度变化来测定样品中的农药含量，因此，测试步骤简单，快速，采用两个酶柱，以消除非农药的其它因素产生反应热的影响，精度较高，可用于现场快速检测。

附图说明：

图1为探测农药残留用的量热式生物传感器结构原理图。

具体实施方式：

如图1所示，它由被测液处理单元和检测单元组成，被测液处理单元包括用于将待测样品即水果、蔬菜粉碎成汁的前处理器6、过滤器7、样液容器8、缓冲液容器1、导管2、蠕动泵3、脉冲阻尼器4、微量注射泵5，检测单元包括内胆10、外胆9组成的恒温器、其内置有用于恒温控制的半导体制冷器17，内、外胆之间置有三通11，被测液经三通11流入内胆10内置有的检测酶柱12和参考酶柱13，两温度检测元件14分别置于两酶柱12、13两侧，用于检测两酶柱出口液体的温度差，温度检测元件的输出端分别和处理、显示单元15及微处理机16相连接。其中所用酶柱是采用微胶囊技术、共价结合等技术，将胆碱脂酶、植物酶、有机磷水解酶固化而形成的酶柱，而被测液能从酶柱的孔穴中流过。本实用新型是通过控制置于恒温器内的半导体制冷器来控制恒温器的温度，当不检测时，其温度可控制在0℃左右，使酶柱在低温下保存。探测农药残留用的量热式生物传感器工作过程作如下描述：待测样品即水果、蔬菜在前处理器6中经粉碎后制成汁，样汁经过滤器7过滤后流入样液容器8中，用导管2将样液与微量注射泵5相连。缓冲液放置于缓冲液容器1中，用蠕动泵3吸取缓冲液，缓冲液经脉冲阻尼器4流入微量注射泵5，通过微量注射泵5，样液与缓冲液混合而成被测液。被测液在流入恒温器外胆9之前，首先要使外胆达到所需要的温度，当被测液体流经外胆进行热交换而达到设定温度，恒温控制采用只要改变电流方向就可实现制冷制热转换的半导体制冷器来实现。被测液经三通11流入内胆10内置有的检测酶柱12和参考酶柱13，当被测液流经检测酶柱12时，被测液中的农药与检测酶柱发生化学反应，而不与参考酶柱13发生化学反应，从而两酶柱出口液体的温差发生变化，温差变化大小由置于两酶柱12、13两侧的两温度检测元件14来检测，温度检测元件可采用微型多组热电偶或其他微型珠壮热敏元件。两温度检测元件检测得到的温差信号分别经处理、显示单元15及微处理机16进行信号处理，显示被测液中农药残留量。