[实用新型]一种环境监测用微流控芯片

说明书

技术领域

本实用新型属于环境监测设备技术领域，具体地说，是涉及一种用于检测液体样品中痕量重金属含量的微流控芯片技术。

背景技术

随着我国经济的发展，环境污染问题日益凸显，已经引起了国家和人民的广泛关注，其中，重金属是最具潜在威胁的有害污染因素之一。由于重金属污染不能被环境微生物分解，而且微生物体具有富集重金属的能力，因此重金属在极其微量的情况下也会产生不良的后果，严重威胁着各种生态系统及人类的生命安全。鉴于此，痕量重金属的定量分析在生态、食品、环境等方面的检测就变得非常重要。

目前,用于检测痕量重金属元素的手段是依靠原子吸收分光光度计、质谱、中子活化分析等大型仪器进行测试，其缺点主要是：需要大型、精密的仪器设备、较长的分析时间、复杂的样品前处理及分析过程等。最主要的一个问题是这些方法只能在实验室内进行，不能在检测现场使用，都需要现场采样后送到实验室进行分析，因此，传统检测方法的成本高、效率低，而且由于没有及时检测样品，中途发生的变化以及样品传输过程中的污染都会影响到检测结果的客观性。所以，开发出重金属元素的简捷快速，高灵敏度，高选择性的检测方法及仪器，实现重金属检测的实时、在线、原位具有十分重要的科学意义和应用价值。

发明内容

本实用新型为了解决现有用于检测痕量重金属元素的仪器设备制造成本高、无法对样品进行直接检测的问题，提出了一种结构简单、成本低廉的环境监测用微流控芯片，以实现对环境样品中痕量重金属元素的快速定性、定量分析，提高检测效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种环境监测用微流控芯片，包括基板，基板上设置有处理器和两个分开布设的感应电极，在两个感应电极之间设置有测试电极，所述测试电极和两个感应电极分别连接所述的处理器，传输检测信号；在所述两个感应电极和测试电极的上方设置有吸水薄膜。

所述吸水薄膜为一次性膜片，为了方便更换所述的吸水薄膜，优选将所述的吸水薄膜直接叠放在所述的两个感应电极和测试电极的上方。

优选的，所述吸水薄膜优选采用聚乙烯醇泡棉、聚丙烯酰胺膜或者棉纤维滤纸等材料制作而成。

为了方便更换测试电极，优选将所述测试电极设置在一块独立的电极板上，在所述基板上设置有用于插装所述电极板的插槽，在所述插槽中设置有与所述处理器相连接的金属触片，所述金属触片在电极板插入到插槽中后，刚好与电极板上连接测试电极的金属触片相接触，进而实现测试电极与基板上处理器的连接通讯。

进一步的，在所述电极板上设置有三个测试电极，其中一个为参比电极，另外两个为工作电极，三个测试电极分别与电极板上布设的三个金属触片一一对应连接。

为了避免对环境造成二次污染，所述参比电极优选采用银/氯化银电极，即表面附着有氯化银的银电极；所述的两个工作电极分别选用纳米铋膜电极和石墨电极，通过采用纳米铋膜电极代替传统的汞电极作为极谱法测定电极，从而可以减少环境污染。

进一步的，在所述环境监测用微流控芯片中还设置有盖板，盖板上开设有样品注入口和观察窗口，所述样品注入口和观察窗口在盖板与基板扣合后刚好与所述的两个感应电极的位置一一相对。

为了提高盖板与基板之间的密封性，在所述盖板与基板之间还设置有密封条。

为了实现微流控芯片的快速拆卸和组装，在所述盖板和基板的相对位置处还分别对应设置有磁性材料和顺磁材料，利用磁性材料吸附的作用，实现盖板与基板的自动吸合和快速组装。

优选的，所述盖板优选采用塑料制成，以降低微流控芯片的整体成本。

为了将检测数据传输至外围的监控设备，以实现检测结果的分析、显示，在所述基板上还设置有用于外接数据线的外围接口，例如USB接口等，连接所述的处理器，将处理器中采集到的检测数据和生成的检测结果传送至外部的监控设备，以方便监测人员观测。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的环境监测用微流控芯片，解决了传统用于监测环境中痕量重金属元素的仪器设备制造成本高、无法对复杂环境样品进行直接检测等问题，具有操作简单、检测结果准确、可靠且完全自动化等优点，可广泛应用于环境中痕量重金属元素的快速定性和定量分析，以提高环境监测的实时性和快速性，节省了环境监测过程中的成本，提高了监测效率，在环境现场快速监测等领域具有广阔的应用空间。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明