[发明专利]一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台及检测方法

说明书

本发明公开了一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台及检测方法。该平台以PDMS加工的微流控芯片为溶液腔，两侧的紫外LED激发溶液腔中的溶液，所产生的荧光被智能手机摄像头采集，最后确定荧光强度。检测方法为乙二胺四乙酸(EDTA)刻蚀的CdTe/CdS核壳量子点(QDs)的方法。通过添加EDTA蚀刻CdTe/CdS QDs的表面以产生特定的Cd²⁺识别位点，导致荧光猝灭；当加入Cd²⁺之后，Cd²⁺可以特异性识别这些刻蚀位点，导致荧光恢复。而荧光的恢复效率直接取决于添加的Cd²⁺的浓度，因此荧光强度也就反映了Cd²⁺的浓度，荧光强度可通过本发明的便携式平台检测。本发明具有检测迅速、检出限低等优点。

技术领域

本发明涉及镉离子检测领域，尤其涉及一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台及检测方法。

背景技术

镉离子(Cd²⁺)是一种毒性较强的重金属离子，它容易在人体多种器官中富集，对人体的健康产生了直接的影响。目前传统的镉离子分析技术如原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱和电化学方法等具有体积大、成本高、操作复杂、耗时的局限性，使得其在现场检测的实际应用中受到限制。最近，许多研究人员使用智能手机作为各种分析方法的检测元件，因为它不仅具有便携、低成本的优点，而且具有数据存储、数据处理和数据共享能力。因此智能手机可与镉离子检测方法相结合构成新型的便携式镉离子荧光检测装置。目前为止尚未有结合智能手机的Cd²⁺现场测定的荧光传感平台及检测方法。因此迫切需要一种简单、快速、可靠和选择性高的便携式荧光传感平台和检测方法用于痕量Cd²⁺的现场检测。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台及检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台，该平台包括：平台机壳、智能手机、智能手机卡槽、智能手机摄像头、微距镜头、光学滤光片、微流控芯片、第一不锈钢管、第二不锈钢管、第一紫外LED、第二紫外LED、供电电路板、Micro-USB充电口、开关、注射泵、注射器、废液缸和微流控芯片卡槽；

所述便携式荧光传感平台具有供电电路板，供电电路板上具有Micro-USB充电口；平台机壳底部固定有微流控芯片卡槽，用于放置微流控芯片，微流控芯片两侧安装第一紫外LED和第二紫外LED，并由供电电路板供电，通过平台机壳侧面的开关控制紫外LED的开与关；微流控芯片由载玻片和PDMS加工的腔体构成，腔体两端插入第一不锈钢管和第二不锈钢管，第一不锈钢管连接注射泵上的注射器控制液体的输入，第二不锈钢管连接废液缸控制液体输出；平台机壳的上方具有智能手机卡槽，智能手机水平放置于智能手机卡槽中；平台机壳顶部上开有圆孔，所述圆孔在微流控芯片的腔体的正上方，圆孔下方依次粘贴微距镜头和光学滤光片；智能手机摄像头在圆孔正上方，通过该圆孔可对微流控芯片的PDMS加工的腔体中的样品进行图像采集。

进一步地，所述供电电路板由锂电池供电，锂电池输出电压为3.8V，供电电路板的输出电压为3.5V，为两个紫外LED供电，紫外LED的激发波长为365nm。

进一步地，PDMS加工的腔体的体积为75μL。

进一步地，平台机壳顶部的圆孔直径为10mm，微距镜头和光学滤光片的直径为25mm。光学滤光片为500nm长波通，可以滤除紫外激发光。

进一步地，机壳顶部圆孔、微距镜头和光学滤光片的中心共轴。

进一步地，所述供电电路板上连接有绿色指示灯和红色指示灯，通过平台机壳上的开口裸露在外，当通过Micro-USB充电口给电池充电时，绿色指示灯亮，当电池充满电时红色指示灯亮。

一种基于便携式荧光传感平台的镉离子荧光检测的方法，该方法包括以下步骤：