[发明专利]用于现场检测水样中重金属离子的便携式目测荧光仪及方法

权利要求书

1.用于现场检测水样中重金属离子的便携式目测荧光仪，其特征在于：包括内置有与水样中重金属离子接触后可发生聚集诱导发光并形成聚集体的复合纳米金底物的微流控阵列芯片(3)，嵌设于所述微流控阵列芯片(3)底部用于发出一定波长的激发光、并利用该激发光照射所述聚集体以产生强烈荧光的多色LED阵列(2)，与所述微流控阵列芯片(3)顶部可拆卸连接并用于对所述聚集体所产生荧光进行观察的避光罩(4)，以及嵌设于所述多色LED阵列(2)底部用于产生震荡以加快所述聚集反应的速度的微型振荡器(1)；所述微流控阵列芯片(3)包括用于与所述多色LED阵列(2)进行镶嵌且呈圆盘状的基底层(14)，以及集成于所述基底层(14)上端面上且呈圆形的微流控阵列芯片本体(5)，所述微流控阵列芯片本体(5)包括设于其圆心位置的待测样品池(6)，和以所述待测样品池(6)为中心均匀分布的数量至少为六个的储液池(7)，所述待测样品池(6)通过六条微通道(8)分别与六个储液池(7)直接连接。

2.根据权利要求1所述的用于现场检测水样中重金属离子的便携式目测荧光仪，其特征在于：所述避光罩(4)为空心圆台状，且其两端开口，所述避光罩(4)底部的大口端与微流控阵列芯片(3)可拆卸连接，所述避光罩(4)顶部的小口端为观察孔(13)，所述避光罩(4)空腔内在靠近观察孔(13)的位置处横向设有一个放大透镜(12)。

3.根据权利要求2所述的用于现场检测水样中重金属离子的便携式荧光仪，其特征在于：所述微流控阵列芯片本体(5)上还包括通过设于微流控阵列芯片本体(5)上的支微通道(10)，与所述微通道(8)连通的储液小池(9)，所述储液小池(9)的数量为一对以上，所述支微通道(10)的数量与所述储液小池(9)的数量相同并且一一对应。

4.根据权利要求3所述的用于现场检测水样中重金属离子的便携式目测荧光仪，其特征在于：每一对所述储液小池(9)对称分布于所述微通道(8)两侧，并且连接同一对所述储液小池(9)的一对支微通道(10)同样对称分布于所述微通道(8)两侧，在所述微通道(8)上与每一对所述支微通道(10)相连接处均设有一个对照小池(11)，所有所述对照小池(11)等距分布于所述待测样品池(6)和储液池(7)之间。

5.根据权利要求4所述的用于现场检测水样中重金属离子的便携式目测荧光仪，其特征在于：所述微通道(8)、与所述微通道(8)连通的储液池(7)、以及所有通过所述支微通道(10)与所述微通道(8)连通的储液小池(9)共同组成所述芯片(5)上的一个检测小组，所述芯片(5)上设有至少六个检测小组。

6.根据权利要求5所述的用于现场检测水样中重金属离子的便携式目测荧光仪，其特征在于：所述基底层(14)的材料为玻璃，所述芯片(5)为PDMS材质，所述待测样品池(6)、储液池(7)、储液小池(9)以及对照小池(11)均为圆形。

7.根据权利要求6所述的用于现场检测水样中重金属离子的便携式目测荧光仪，其特征在于：所述微通道(8)和支微通道(10)的宽度均为800μm，深度均为800μm，且均为直通道。

8.利用如权利要求1-7任意一项所述的便携式目测荧光仪对水样中重金属离子进行检测的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：在至少五个所述储液池(7)中放入不同量的复合纳米金底物，将放入了复合纳米金底物的储液池(7)作为检测池，未放入复合纳米金底物的储液池(7)作为对照池；

步骤2：将环境水样过滤后，滴入所述待测样品池(6)；

步骤3：滴入待测样品池(6)的环境水样在微型振荡器(1)的振荡作用下，分别通过微通道(8)均匀扩散至所有储液池(7)中；环境水样中的金属离子与所述复合纳米金底物发生聚集反应，生成可发出荧光的聚集体；

步骤4：结果判断：将所述避光罩(4)的大口端置于集成微流控阵列芯片(3)上，遮盖并观察对照池和所有检测池；在所述多色LED阵列(2)发出的特定波长光源照射下，所有检测池和对照池相比较，显出荧光，则环境水样中含有金属离子，同时依据不同的荧光亮度，初步判断环境水样中金属离子的浓度。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述金属离子为铅离子，所述复合纳米金底物为AuNPs@(SG)_X。