[发明专利]基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置及方法，所述装置包括溶剂区、缓存区、冲刷区和检测区，一定量的磁性纳米溶剂首先由溶剂区通过微管引流至缓存区后，循环经缓存区引流至冲刷区对食物表面的残留物进行多次充分冲刷后回流至缓存区，携带有食物表面残留物的磁性纳米溶剂再由缓存区被引流至检测区，在检测区完成食物表面残留物的拉曼光谱检测后流入检测区内的废液池；将一定量的超纯水从溶剂区引流至缓存区，经历与磁性纳米溶剂相同的微管路径就能够完成装置的清洗。本发明所述微流控检测装置具有体积小、所需样品体积小、检测精度高等优点，可以供有关质检部门外出进行实地检测使用。

技术领域

本发明涉及食物表面残留物在线检测领域，具体涉及一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置及方法。

背景技术

随着化学物质如农药、抗生素等在现代农业与食品加工中的使用，残留在食品表面的有害物质引起了人们的重视与担忧。因此，对食品表面进行有害残留物的检测显得十分有必要。目前主流的检测手段仍然是传统检测方法，如高效液相色谱法、气相色谱-质谱仪和液相色谱-质谱仪等。虽然这些方法已建立完善，但由于设备庞大，在检测过程中需要对样品进行破坏，所需消耗试剂量大，取样量多，且过程繁琐，用时长，并不能满足在工业中实现快速无损在线实时检测的要求。

拉曼光谱是一种散射光谱，可用于检测分子振动、旋转或其他低频模式。经过基底的增强，目前普遍认为表面增强拉曼的信号平均增强系数约为10⁶，在某些有效的亚波长表面增强区域中甚至可达到10¹⁰。拉曼光谱与水系统具有良好的相容性，并且光谱强度与分析浓度具有线性关系，因此表面增强拉曼具有检测精度高，适用于痕量物质的定量测定分析的优点。微流控芯片，也被称为芯片实验室，是基于在具有微米宽度/深度尺寸的通道中操纵少量流体，完成采样、分离、分析等步骤，实现样品预处理与最终检测。微流控具有低剂量、高效率、精确的过程控制和可移植性等优点。基于表面增强拉曼的微流控集成芯片，结合了两者的优势，在所需检测对象用量极少的条件下可达到非常精确的检测结果。纳米磁珠目前逐渐开始被广泛用于检测中，由于它所具备的超顺磁性、磁导向性以及表面可接连多种具有生化活性的功能基团等特性，使得纳米磁珠应用前景一片光明。

中国发明专利申请CN107907636A公开了一种农药残留物的检测结果管理系统及其检测结果管理方法。通过数据接头来检测果蔬等表面所残留的农药，再由所连接智能终端如手机，电脑等智能设备来分析信号，并生成检测信息最终得出相应的提示信息。该方法虽操作简便，但是能被检出的农药残留物的种类有限，并且精确度较低。

中国发明专利申请CN107607506A公开了一种基于磁性复合微纳米探针和微流控芯片的快速检测平台。该发明使用磁性复合微纳米探针来获取样本中的待测物，后制成待测液。再将微流控芯片安装在检测系统中实现检测，最后用缓冲液冲洗系统中的残留物。该发明很好地利用了磁性纳米微球的特性，检测精度高，但是没有实现检测集成模块，达不到检测的连续性及在线性。

中国发明专利申请CN103033497A公开了一种应用拉曼光谱检测的微流控芯片分析仪。该发明固定了微流控芯片的位置，采用了倒置拉曼光谱的方式，并使探头能在XYZ各方向上移动定位，使之满足对微流控芯片不同位点的采集。但是该发明没有实现食品的原位采样、富集和检测的集成操作。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置，所述装置采用拉曼光谱、基于微流控芯片，在具有微米宽度/深度尺寸的通道中操纵少量流体，完成采样、分离、分析等步骤，同时应用纳米磁珠，可使检测对象中的有害残留物达到进一步的富集，因此使检测数量级达到痕量级别，结果也更具准确性。所述装置集采样、富集、检测、清洗多种功能于一体，所需用量小，检测精度高，适用于痕量物质的定量测定。

本发明的另一目的在于提供一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测方法。

本发明的目的可以通过如下技术方案实现：