[发明专利]一种基于微流控芯片的农药残留检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于微流控芯片的农药残留检测方法，属于农产品安全检测技术领域。 

技术背景

世界上化学农药年产量近200万吨，约有1000多种人工合成化合物被用作杀虫剂、杀菌剂、杀藻剂、除虫剂、落叶剂等类农药。农药尤其是有机农药大量施用，造成严重的农药污染问题，成为对人体健康的严重威胁。农药进入粮食、蔬菜、水果、鱼、虾、肉、蛋、奶中，造成食物污染，危害人的健康。一般有机磷农药在人体内代谢速度很慢，累积时间长。残留在土壤中的农药通过植物的根系进入植物体内，农药进入河流、湖泊、海洋，造成农药在水生生物体中积累。在自然界的鱼类机体中，含有机磷杀虫剂相当普遍，浓缩系数为5～40000倍。虽然近年来国际上在蔬菜上已禁用该农药，但由于其对某些作物具有生长刺激作用，所以仍有不少违章使用现象，因此实现对农药的检测是至关重要的。 

微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。其装置特征主要是其容纳流体的有效结构（通道、反应室和其它某些功能部件）至少在一个纬度上为微米级尺度。该试验中应用的微流控芯片中反应室中为微阵列电极，其拥有低电阻电压降、快速建立稳态系统、快速的反应动力学和提高信噪比等优点，其反应时间短，分析效率高，许多分析过程可以在数分钟内完成；样品和试剂消耗量少，能源消耗低；因而在病毒、细菌等医学领域的检测中有所应用。而传统的农药残留检测，虽然这些方法的选择性好、灵敏度高和准确度高，同时检测多种元素或化合物，但其需要昂贵的仪器设备,样品的前处理过程繁琐、费时,并且对分析人员的技术水平要求很高,不适于现场快速检测。因此本文尝试制备一种毒死蜱残留的免疫传感器。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述方法的缺陷，且体积小、比表面积高、集成化、便携化、选择性好的毒死蜱农药残留检测的免疫传感器检测方法。采用的技术方案为：利用微流控芯片的集成化、便携化，将蛋白A通入微流控芯片中从而与基地金电极结合，蛋白A和金原子的分子间作用力使两者紧密结合，另外，蛋白A分子中有四个与免疫球蛋白分子Fc片段高亲和力结合的位点，使农药抗体定向固定在电极表面，从而使抗原抗体反应更有效,检测电极表面的阻抗值，研究该传感器的电化学性能。 

所述方法的步骤如下： 

1） 首先对微流控芯片清洗，测试其阻抗值的变化；

2） 将步骤1）所得微流控芯片进行流量、外加电压、液体通入时间等参数，进行优化，筛选出最佳的试验取值；

3） 将步骤2）所得的微流控芯片中，在最优条件下通入蛋白A，将其固定在芯片表面，从而获得蛋白A修饰界面；

4） 在步骤3）所得蛋白A修饰芯片中通入抗体，使其与蛋白A结合后获得抗体修饰界面；

5） 利用抗原抗体间的特异性反应，通入不同浓度的毒死蜱农药，用磷酸盐缓冲液（PBS）冲洗后进行阻抗检测，建立不同毒死蜱农药浓度与微流控芯片阻抗变化之间的关系曲线；

6））将果蔬样品液通入微流控芯片中，用PBS冲洗10 min后进行阻抗检测，获得果蔬样品中是否含有毒死蜱农药及是否超标的信息。

所述方法的步骤1）所述清洗并测试微流控芯片，是分别通入一定量的氢氧化钠、氯化氢等一段时间，再通入双蒸水，冲洗干净；最终，经超纯水冲洗后，进行阻抗谱扫描，与上次裸电极的结果对比，两者基本重合，则说明清洗干净，否则需要重新清洗。 

所述方法的步骤2）所述流量、外加电压和液体通入时间等参数进行了优化：流量选取值在5-35 μL/min；外加电压选取范围在10-100 mV；液体通入时间1-10 min，对不同条件下的阻抗值进行分析测试，确定微流控芯片测试过程中的最佳参数。 

所述方法的步骤3）所述通入不同浓度的蛋白A溶液，通入的流量为10 μL/min，固定90 min。 

所述方法的步骤4）所述通入不同浓度的毒死蜱抗体溶液，通入的流量为10 μL/min，固定2 h，孵育温度为4 °C。 

所述方法的步骤5）所述通入不同浓度的毒死蜱农药，通入的流量为10 μL/min，用PBS冲洗后进行阻抗检测。 

所述方法的步骤6）所述通入不同浓度的毒死蜱农药，通入的流量为10 μL/min，孵育30 min后用PBS冲洗10 min后进行阻抗检测。 

所述方法的具体步骤如下：