[发明专利]一种检测硝酸盐和亚硝酸盐的离心式微流控芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种检测硝酸盐和亚硝酸的离心式微流控芯片及其制备方法，其特征在于，该检测芯片是圆片状带微结构和微通道的离心式微流控芯片，在离心机旋转产生的离心力驱动下，实现待测样品与试剂在芯片微通道中的混合、反应和分离过程，以紫外可见光分光光度计定量或定性检测出芯片上样品中硝酸盐和亚硝酸盐的含量。离心机的旋转平台专为圆片状芯片设计，中心以吸盘、卡槽或螺丝-螺母固定圆片状离心式微流控芯片。圆片状离心式微流控芯片由多层刻有微结构和微通道的芯片和双层粘性薄膜贴合而成。离心式微流控芯片的微结构和微通道的尺寸是微米级别，包括样品池、反应池、检测池、微阀、微流体通道和微孔。

2.按权利要求1所述的检测硝酸盐和亚硝酸的离心式微流控芯片及其制备方法，其特征在于，其制作步骤如下：

1)用计算机辅助设计软件设计和绘制离心式微流控芯片的各层芯片的微结构和微通道图形；

2)通过微加工技术在各层离心式微流控芯片基材表面加工所需的微结构和微通道，包括样品池、反应池、检测池、微阀、微流体通道和微孔；

3)在还原反应样品池中加入固体试剂；

4)将各层离心式微流控芯片对齐、粘合、加压封合，组成检测硝酸盐和亚硝酸盐的离心式微流控芯片。

5)芯片封合后，将标准溶液和待测水样从样品注入孔加入；

6)启动离心机，标准溶液和待测水样与固体试剂进行混合、反应和分离的样品前处理；

7)样品前处理完成后，通过紫外可见光分光光度计检测出结果。

3.按权利要求1或2所述的检测硝酸盐和亚硝酸盐的离心式微流控芯片及其制备方法，其特征在于，这种硝酸盐和亚硝酸盐检测芯片的核心功能器件是圆片状离心式微流控芯片，微流控芯片的微结构和微通道是通过数控铣刻、激光刻蚀、LIGA技术、模塑法、热压法、化学腐蚀、软刻蚀技术的微加工方法在芯片基材表面制备，芯片可以批量生产、多次利用、灵活设计与组装。

4.按权利要求1或2所述的检测硝酸盐和亚硝酸盐的离心式微流控芯片及其制备方法，其特征在于，这种硝酸盐和亚硝酸盐检测芯片无需任何外置的泵和阀，样品微流体在离心力驱动下与固体试剂进行混合、反应和分离。

5.按权利要求1或2所述的检测硝酸盐和亚硝酸盐的离心式微流控芯片及其制备方法，其特征在于，这种硝酸盐和亚硝酸盐检测芯片由多层芯片叠加而成，构成三维立体的微结构和微通道网络，可以直接在同一张芯片上完成样品预处理和检测，无需进样前处理。

6.按权利要求1或2所述的检测硝酸盐和亚硝酸盐的离心式微流控芯片及其制备方法，其特征在于，这种硝酸盐和亚硝酸盐检测芯片可以同时检测样品中硝酸盐和亚硝酸盐的含量。

7.按权利要求1或2所述的检测硝酸盐和亚硝酸盐的离心式微流控芯片及其制备方法，其特征在于，这种硝酸盐和亚硝酸盐检测芯片可以在一块芯片上制作多组微结构和微通道，构成多组样品分析检测单元，可以高通量采样，提高单位时间的平行检测能力。

8.按权利要求1或2所述的检测硝酸盐和亚硝酸盐的离心式微流控芯片及其制备方法，其特征在于，这种硝酸盐和亚硝酸盐检测芯片的微阀由石英毛细管预埋入微通道中构成，通过控制石英毛细管的内径来调控样品微流体的流动。

9.按权利要求1或2所述的检测硝酸盐和亚硝酸盐的离心式微流控芯片及其制备方法，其特征在于，这种硝酸盐和亚硝酸盐检测芯片是通过改变离心机的转速，使样品和固体试剂充分混合和反应，反应产物在离心力驱动下，由反应池通过石英毛细管转移至检测池，石英毛细管的内径越小，样品微流体通过该石英毛细管所需的离心力就越大，所需离心转速就越高。

10.按权利要求1或2所述的检测硝酸盐和亚硝酸盐的离心式微流控芯片及其制备方法，其特征在于，这种硝酸盐和亚硝酸盐检测芯片设备简单、便于携带、直接采样、无需进样前处理、试剂用量小、分析检测能力高、易与检测器连接、样品预处理和检测过程在同一芯片上完成、样品无需转移、样品交叉污染几率小，很好地满足微全分析系统发展的需要，在快速检测硝酸盐和亚硝酸盐的相关领域具有广泛的应用前景。