[发明专利]基于SERS检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控芯片

说明书

技术领域

本发明属于食品安全检测技术领域，涉及一种基于表面增强拉曼散射(SERS,surface-enhanced Raman scatting)检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控芯片。

背景技术

瘦肉精是一类激素，属于β-受体激动剂，包括盐酸克伦特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇等。由于这类物质添加于饲料中可以增加动物的体重，使其肌肉更为结实。所以很多养殖户为减少饲料使用，使肉品提早上市，降低成本而将瘦肉精使用在养殖业中，甚至到了滥用的地步。而人吃了含有β-受体激动剂的肉类食品后，会产生肌肉颤动、呕吐、神经过敏和心跳加速等症状。所以该类物质在养殖业中已被列为禁用的生长促进剂类物质。为防止和监管不法商贩和养殖户对此类物质的使用，对瘦肉精的检测分析在我国的食品安全检测市场中不可缺少。

目前，常用的瘦肉精检测手段包括两类：(1)胶体金试纸条法；(2)酶联免疫吸附法、高效液相色谱-质谱法和气相色谱-质谱法等。第一类方法假阳性率很高，第二类方法只能在中心实验室进行，不能做到即时现场检测。

纸芯片(Paper-based microfluidics)是基于纸质材料的微流控分析系统，作为微流控芯片分析系统的新成员，已经在快速诊断和现场分析中崭露头角，并受到越来越多的关注。纸质材料是惰性纤维素，价格低廉，可循环再生，易于存储和运输，稳定性和生物相容性都很好。在纸上制造疏水屏障并形成亲水通道这一方法构建的纸质微流控装置可实现样品分离，过滤的功能，同时，依靠毛细管作用力或者重力作用使样品移动，操作起来简单方便。考虑到广大的检测分析市场和进一步扩大的检测需求，更多更好的纸芯片检测平台还有待开发。

纸质微流控芯片在瘦肉精检测技术的改进方面具有很大潜力，其创新性研究对于更好的实现瘦肉精的即时现场高通量可靠检测有着重大意义。

发明内容

为了克服已有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于SERS检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控芯片，该纸质微流控芯片是基于SERS对瘦肉精类物质进行检测，检测速度快、准确、操作起来简单方便。另外，纸质微流控芯片采用的材料价格低廉、可循环再生、易于存储和运输，稳定性和生物相容性都很好。

为了实现上述发明目的，解决已有技术中存在的问题，本发明采取的技术方案是：一种基于SERS检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控芯片，主要包括芯片主体、处于断开状态时的第一纸条开关及处于接通状态时的第二纸条开关，所述芯片主体上设置未经喷蜡的主亲水通道，所述未经喷蜡的主亲水通道两侧设置N组并行排列、对称分布的芯片单元，其中N为1、2、3…正整数，所述每组芯片单元设置样品进样区、抗体进样区、信号检测区和一个疏水屏障构成的挡板区域，所述未经喷蜡的主亲水通道两侧的样品进样区、抗体进样区和信号检测区分别通过两条未经喷蜡的副亲水通道连通，所述两条未经喷蜡的副亲水通道与未经喷蜡的主亲水通道呈0-90°夹角；所述处于断开状态时的第一纸条开关、处于接通状态时的第二纸条开关上分别设置经喷蜡的疏水区域及其围成的未经喷蜡的亲水区域，两个纸条开关分别沿着预先所画的虚线位置间隔穿插在芯片主体中，用于纸条开关和芯片主体依靠两者之间的挤压而紧密连接，通过拉动纸条完成纸条开关的接通与断开；所述处于断开状态时的第一纸条开关上的疏水区域与样品进样区相连，所述处于接通状态时的第二纸条开关上的亲水区域与抗体进样区和信号检测区连通，用于对样品的过滤、富集和分离。

所述纸质微流控芯片的材料选自定性滤纸、定量滤纸、打印纸或硝酸纤维素膜中的一种。