[发明专利]基于微流控芯片的养鱼水环境有害菌实时检测方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种养鱼水环境中有害菌检测技术，尤其是基于微流控芯片的养鱼水环境有害菌实时检测方法与装置。

背景技术

我国是水产养殖大国，目前，养殖产量面临着严重的病害威胁，水产养殖病害在300种以上，每年约1/10 的养殖面积发生病害，每年因病害损失的养殖产量约占30%，直接经济损失都超过百亿元，其中细菌性鱼病的发病率和致死率都接近或超过50%。因此，鱼病的实时监测成为水产养殖业的研究热点。专利申请号为200410041911.5公开了一种采用图像处理的鱼病自动诊断方法及其装置，该方法将计算机数字图形处理技术应用到水产养殖领域中，该装置通过摄像头将鱼池的画面实时拍摄下来，然后传送给视频图像采集卡，图像采集卡负责将模拟图像信号转换成计算机能处理的数字图像信号，将病鱼的白色腹部与背景分割开，通过统计白色区域部分的数目和大小，进行鱼病判断，采取措施。该方法虽然具备了较好的自动化性，但是该方法的鱼病监测是建立在鱼塘出现了部分泛塘死亡现象后的快速预警，并不能对鱼病的发生进行提前预判。

有害菌的传播介质主要是水，有害菌游离于水中或者吸附于营养物质颗粒上，经过鱼的呼吸作用达到鱼的腮内，或者通过鱼的进食进入鱼的体内，从而使鱼类感染。因此，要想提高细菌性鱼病的预判力，应该及时在鱼群细菌性感染之前，发现养鱼水环境中的有害菌。目前的养鱼水环境有害菌快速检测方法有细菌学检验方法、分子生物学检测方法以及免疫学检测方法，这些方法虽然能够对水中的有害菌进行检测，但样品的配置及检测环节较为复杂，因此只能作为一种离线检测方式来使用。

微流控芯片是近年来发展的一种将生物和化学等领域中所涉及的样品反应、分离和检测等基本操作单元集成到一块数十平方厘米甚至更小的芯片上的新技术。

发明内容

    本发明的目的是针对目前养鱼水环境有害菌在线检测方法的滞后性缺陷，针对养鱼水环境的特殊性，基于先进的微流控芯片技术，提出一种基于微流控芯片的养鱼水环境有害菌实时检测方法与装置，实时在线对原始水样中有害菌的含量进行监测，对细菌性鱼病的发生做到提前预警。

本发明基于微流控芯片的养鱼水环境有害菌实时检测装置采用的技术方案是：包括原始水样预处理结构和电动混合微流控芯片，原始水样预处理结构包括原始水样细菌脱附处理结构及吸附推抽式过滤结构，原始水样细菌脱附处理结构底部连接水泵和原始水样进水口、顶部连接密度较大非生物颗粒输出管道和吸附推抽式过滤结构；电动混合微流控芯片具有微混合室、细菌样品入口及致敏乳胶入口，细菌样品入口及致敏乳胶入口共同通过汇聚流动微通道连通微混合室的输入端，微混合室通过其输出端口连接全反射毛细管；致敏乳胶入口通过输出毛细管与分时选择组合注射结构相连接，细菌样品入口通过毛细连接管与吸附推抽式过滤结构相连；分时选择组合注射结构包括由                                                ~T个注射泵组成的注射泵组，各注射泵均通过多输入单输出汇聚阀连接所述输出毛细管；在所述微混合室的壁面两边设置两排各N个电极，分别为电极a~y和电极A~Y，两排N个电极均连接由3个控制电源α、β、ω组成的电源组，电极a, B, c...W, x, Y与控制电源α相联接，电极A, b, C...w, X, y与控制电源β相联接；在所述全反射毛细管与电动混合微流控芯片的连接端设有光源，光源通过导线连接所述控制电源ω，全反射毛细管另一端设有光电装换器，光电转换器依次连接数据采集卡和计算机。