[发明专利]一种检测水中微囊藻毒素的微流控芯片及检测方法

说明书

本发明公开了一种用于微囊藻毒素检测的微流控芯片，包括有机玻璃制成的基片和盖片，所述盖片热键合于所述基片上，所述基片上刻有微流路，所述微流路依次包括试剂通道、圆形检测池和废液排出通道，所述试剂通道包括免疫磁珠通道、PBST缓冲溶液通道、微囊藻毒素抗体通道、荧光素标记二抗通道、空白样品通道、水样通道和抗原抗体解离剂通道，所述检测池内通过微型电路及磁铁固定有免疫磁珠，所述免疫磁珠表面偶联有微囊藻毒素。本发明还公开了利用上述微流控芯片检测水中微囊藻毒素的检测方法。该分析方法具有检测速度快、灵敏度高、试剂耗量少、系统高度集中、自动化程度高、操作简单、费用低等优点。

技术领域

本发明涉及环境监测领域，尤其涉及一种检测水中微囊藻毒素的微流控芯片及检测方法。

背景技术

随着社会工业化进程的加快，人类在工农业生产及日常生活中，向水体排入大量含氮、磷的污染物，加速了湖泊的富营养化(Eutrophication)，藻类(Algae)由此而获取丰富的营养而大量繁殖。

在20世纪80年代对全国范围内的水源水质进行过全面的调查，结果表明34个湖泊中有一半以上的湖泊面积处于富营养状态。进入20世纪90年代，全国淡水水体富营养化日益严重，涉及范围不断扩大。

世界上25％～70％的蓝藻水华污染可产生藻毒素，在已发现的各种不同藻毒素中，微囊藻毒素(Microcystins,MC)是目前已知的一种在蓝藻水华污染中出现频率最高、产生量最大和造成危害最严重的藻毒素种类。

微囊藻毒素是由蓝藻的部分属产生的具有肝毒性的环肤化合物，是富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素。蓝藻水华污染所带来的主要危害之一是藻毒素的产生。在已发现的各种藻毒素中，微囊藻毒素(microcystin，简称MC)的毒性较大，分布广，危害最严重。微囊藻毒素是胞内毒素，在细胞内合成，细胞破裂后释放出来并表现出毒性。对生物体微囊藻毒素主要表现为肝脏毒性和神经毒性，此外这种毒素对性腺、肾、肾上腺、肺及胃等也有不同程度的损害。

由于未及时地检测水质情况的污染变化及采取相应的控制措施，致使这些毒素富集于鱼类或贝类中并通过食物链传递，直接存在于饮用水或娱乐用水中，严重威胁人类的健康，全球已经发生了多起有关藻毒素中毒并引起死亡的事故。近年来淡水藻类污染已成为一个全球性的环境问题。

因此，水体中MCs的含量已经被多个国家和组织作为衡量水质标准的一个重要指标。世界卫生组织及许多发达国家制定的引用水标准和规范中规定，MC-LR的含量不得超过1.0μg/L，我国生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)也规定饮用水中的MC-LR不得超过1.0μg/L。

目前对水体中藻毒素的检测技术研究还比较落后。大多数藻毒素使用价格昂贵、体积庞大的HPLC-MS或GC-MS检测，样品制备过程复杂、耗时长，需要专业技术人员操作，检测费用很高。因此限制了常规监测次数。

因此，本领域的技术人员致力于建立一种高效、快速、自动检测水中微囊藻毒素的方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种用于微囊藻毒素检测的微流控芯片，包括有机玻璃制成的基片和盖片，所述盖片热键合于所述基片上，其特征在于，所述基片上刻有微流路，所述微流路依次包括试剂通道、圆形检测池和废液排出通道，所述试剂通道包括免疫磁珠通道、PBST缓冲溶液通道、微囊藻毒素抗体通道、荧光素标记二抗通道、空白样品通道、水样通道和抗原抗体解离剂通道，所述检测池内通过微型电路及磁铁固定有免疫磁珠，所述免疫磁珠表面偶联有微囊藻毒素。

优选地，所述微流路刻制包括如下步骤：(1)基片依次用浓硫酸、异丙醇与丙酮混合溶液及乙醇处理后去离子水冲洗，氮气枪吹干，烘箱中去除剩余水分；

(2)在玻璃基片表面镀一层Cr，用甩胶机均匀的覆盖一层光胶；将RZJ一340正性光刻胶旋转涂覆在经过处理的基片上，热板上前烘，以蒸发掉光刻胶中残留的溶剂；