[发明专利]一种有机磷农药电化学检测多通道恒电位仪电路及检测方法

说明书

本发明涉及在电化学传感检测技术领域，特别涉及一种电化学检测多通道恒电位仪电路，以及具体涉及一种结合阵列微流控夹具的阵列电极及其检测方法。本发明的一种有机磷农药电化学检测多通道恒电位仪电路包括：恒电位仪电路、微流控夹具、微阵列电极、信号传输模组、多通道继电器模组、直流稳压双电源模组、微控制器。恒电位仪的微控制单元采用32位高性能内置多通道高精度数模转换单元，信号放大电路中采用具有低背景噪声、低功耗、高精度、低输入偏置、高共模抑制比等优良特性的仪器仪表运算放大器。采用截止频率为10 kHz的四阶贝塞尔(Bessel)低通滤波器降低整体电路系统本底噪声，提升系统抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及在电化学传感检测技术领域，特别涉及一种电化学检测多通道恒电位仪电路，以及具体涉及一种结合阵列微流控夹具的阵列电极及其检测方法。

背景技术

恒电位仪是电化学分析和测试中的重要仪器，通过恒电位仪电路控制对电极(CE)电位为设定值，实现以达到恒电位极化的目的，是电化学分析技术的核心功能电路。

微阵列电极以其很容易达到稳态电流水平，灵敏度提高，信号强度提高，减少了样品体积，降低工业成本等特点成为当前最常研究的微电极之一，此外，微阵列电极同时因其具备优良的电化学特性，多个微电极并列，提高了其检测效率。

微流控芯片不仅具有流量可控，样品消耗量小的特点，还具备具有高通量、高灵敏、微型化、功能集成化程度高、节约时间和试剂等独特优势，此外，微流控芯片还可以作为平台结合微阵列电极进行电化学检测，可极大提高其检测能力和效率。

因此，开发一种结合微流控夹具的阵列芯片及相对应适配的恒电位仪电路，其电路稳定可靠、高度适配阵列芯片、实现多通道定量进样，是相关农药快速检测仪的核心功能电路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在电化学传感检测技术领域，特别涉及一种电化学检测多通道恒电位仪电路，以及具体涉及一种结合阵列微流控夹具的阵列电极及其检测方法，以及电化学微阵列电极制备和修饰领域提供一种结合微流控夹具的阵列电极芯片的制备以及电化学适配体传感器的构建方法，其具有设备制作使用方便简单、耗材成本低、操作方便、检测结果重复性好、该电化学免疫阵列电极可满足多通道微量检测的要求。

进一步的，通过主控芯片(MCU)控制脉冲信号发生器，经数模转换模块(DAC)产生周期为20s的一个三角脉冲波，进而通过集成的减法器在一个基准电压下对其进行电位下移，使其成为正负相交替的三角脉冲波，达到三电极循环伏安的要求。

进一步的，通过高精密仪表运放，将正负相交替的三角脉冲波施加给对电极(CE)，电解底液中参比电极(RE)和对电极(CE)之间形成一个反馈体系，通过滤波模组实现低通滤波，降低信号的噪声干扰。

进一步的，对电极和工作电极之间形成一个闭合回路，通过I/V转换后经增益放大(PGA)电路并采集其电流信号，进而通过模数转换对其电压进行采样、量化、编码。

进一步的，将其采集到的信号送入微处理器进行运算处理。

进一步的，所述电路还包括数字模拟开关电路单元。

进一步的，排布和构建结合微流控夹具的阵列电极芯片，在一个芯片上集成N个电极,其中(N-2)个为工作电极，1个为对电极，1个为参比电极。在(N-2)个工作电极上涂以含有不同生物活性元件的聚亚胺酯膜，可同时测定(N-2)种生物物质。

进一步的，制备所述的阵列传感器的芯片，所述制备方法如下：

步骤一：先将硅片表面清洁干燥后，氧气的气氛中热氧化生成一层约300 nm厚的SiO2薄层；

步骤二：经过涂胶后进行金属图形化标准光刻，镜检后打底膜，溅射上20 nm的钛（作为粘合层）和约100 nm的金，之后进行光刻开窗（刻蚀露出黄色电极区域）即在硅表面形成微电极阵列；