[发明专利]基于颜色主波长和补色波长的分子智能手机速测方法

说明书

一种基于颜色主波长和补色波长的分子智能手机速测方法，所述速测方法是用于能够生成显色产物的样品的制备用，于采集显色产物图片的装置，用于溶液颜色主波长和补色波长的智能手机检测程序，显示不同溶液对应的颜色主波长或者补色波长。本发明于比色分析的智能手机颜色主波长和补色波长的检测，实现生物化学分子的快速定量检测，具有操作简便，成本低廉，适用范围广，适用于广大用户等优点。

技术领域

本发明涉及一种比色分析的智能手机速测方法，具体地说，是一种将待测样品与显色剂混合后的显色产物溶液注入洁净透明的反应器皿中，然后将其置于LED面光源下用智能手机进行拍照，并通过智能手机检测程序计算待测溶液颜色的主波长或补色波长，实现对样品相关参数的定量检测方法。

背景技术

随着社会经济发展、科学进步和人民生活水平的提高，人们对生活饮用水的水质要求不断提高，因此，提出一种水质快速检测方法显得尤为重要。水质检测的指标包括很多，其中，生活饮用水主要考虑对人体健康的影响，其水质标准包括一些物理指标、化学指标和微生物指标。pH和亚硝酸盐的浓度是其中两个重要的指标，不同的指标有不同的标准，如要求水样的pH范围为6.5~8.5，亚硝酸盐的毒理学指标为1mg/L等等。检测水质指标有不同的检测方法。水中的微量成分主要以水质检测仪器来分析，其中主要包括色谱分析法，有气相色谱法、液相色谱法、高效液相色谱法、离子色谱法等。还有一些指标常用的方法有分光光度法、滴定分析法、重量分析法、电化学分析法等。此类检测方法虽具有较为精确的检测结果，但其检测成本高、耗时久、需专业人员操作，它还受限于一些大型检测机构，无法普及到普通用户家庭当中。

近年来，比色法在快速检测中得到广泛应用。比色法是一种定量分析方法，一般包括两个步骤：一是选择适当的显色剂与待测组分反应，形成有色化合物；二是比较或测量有色化合物的颜色深度，进而确定待测组分的含量。在快速检测以及前期帅选的研究中，一种新的比色分析法即数字图片比色法的应用越来越广泛，其原理包括图像采集和图片处理两个部分。常用的图像采集工具有扫描仪、CCD或CMOS成像仪、数码相机、智能手机等；而处理图片则根据显色反应的特点来选择使用不同的颜色模型，这个过程由专业图片处理软件或编写手机APP来完成。与目视比色法与光电比色法相比，这种比色法操作简便、耗时少、成本低，检测精度介于目视比色法与光电比色法之间，因此，其应用受到广泛关注。

针对数字图片比色法，近年来，研究人员相继开发出一些快速检测方法。如Meng等人（X. Meng, C. W. Schultz, C. Cui, X. Li, H. Yu, On-site chip-basedcolorimetric quantitation of organophosphorus pesticides using an officescanner,Sensors and Actuators B: Chemical, 2015, 215: 577-583）利用普通平板扫描仪获取了微流体通道内农残检测液的数字图片，然后分析图片的Y值，来完成对农残的定量检测。Li等人（ Li X, Tian J F, Shen W. Anal Bioanal Chem, 2010, 396(1): 495-501.）检测水样中亚硝酸根离子浓度时，在Photoshop中将图片从RGB模式转换为灰度模式，进而分析灰度强度与亚硝酸根离子浓度之间的关系。Richard等人（Murdock R C, Shen L,Optimization of a paper-based ELISA for a human performance biomarker.Analytical chemistry, 2013, 85(23): 11634-11642.）利用平板电脑获取滤纸微通道内待检物的数字图片，通过分析RGB值的变化实现了人体唾液中IgG（免疫球蛋白）的检测。