[发明专利]一种基于微流控芯片和光电检测系统的农残检测仪

说明书

本发明专利公开了一种基于微流控芯片和光电检测系统的农残检测仪，属于生物仪器制备领域。该农药残留检测仪器包括：稳定光源、PDV探测器、电压电流稳定装置、壳体固定装置、微流控芯片、显微注射泵、溶液通道和蓝牙模块。本发明专利工作时，将农药浓度转化为光照强度再转化为电压值，并进行远程信号输送。本发明利用光电检测系统的高精度灵敏检测和微流控芯片的低通量快速混合，可实现对农药残留浓度的精准检测，并且缩小仪器体积，缩短检测时间，降低仪器制备成本，可实现大规模推广。

技术领域

本发明专利属于生物仪器制备领域，特别涉及一种基于微流控芯片和光电检测系统的农残检测仪。

背景技术

传统农药检测仪的工作步骤主要包含两步反应，首先将有机磷、氨基甲酸类农药和胆碱酯酶的混合发生反应，再将显色剂、乙酰胆碱与反应产物混合，检测是否存在农药残留，其步骤较为繁琐，所需试剂量大，反应效率低，灵敏度差。

微流控芯片技术是把生物、化学分析过程的样品制备、反应、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、流体、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域，而基于微流控芯片的微混合器可以实现多种样品的高效混合，基于PDV探测器搭建的光电检测系统可用于显色反应的灵敏快速检测。

基于以上分析，本申请针对现有农产品农药残留检测仪体积大、效率低、检测所需样本多、制作成本过高等问题，开发了一种基于混合微流控芯片和光电系统结合的超快便携式有机磷农药检测装置。与传统农药残留检测仪相比，该检测仪可实现农药残留的快速、高精度、高灵敏度检测，同时大幅度降低农药检测仪的造价和体积。

发明内容

本发明专利公开了一种基于微流控芯片和光电检测系统的农残检测仪。

该便携式农药残留快速检测仪由稳定光源、PDV探测器、电压电流稳定装置、壳体固定装置、混合微流控芯片、显微注射泵、溶液通道和蓝牙模块组成。其中，所述的混合微流控芯片和溶液通道连接组成溶液混合器，置于稳定光源和PDV探测器之间，用于输送、混合溶液，并为显色反应提供蓄液反应池；所述电压电流稳定装置固定在壳体内部，用于恒定PDV探测器和稳定光源的电压和电流，保证激发光源光照强度稳定；所述显微注射泵位于壳体外部，通过连接peek毛细管、peek分体接头刃环，为检测溶液提供压力，帮助混合和检测；所述壳体装置，使用黑色尼龙3D打印制备，用于固定壳内装置，并提供密封遮光环境；所述稳定光源、PDV探测器和微流控芯片构成溶液仪器检测装置，实现将农药浓度转化为光照强度，再输出为电压值；所述蓝牙模块和配套软件构成信号传输装置，可将检测电压信号远程输送至设计软件。

该便携式农药残留快速检测仪的使用方法为：通过显微注射泵在将酶和显色剂、待测物和乙酰胆碱分别通入混合微流控芯片的两个入口，经混合通道混合均匀后，在蓄液池中发生显色反应。蓄液池位于光路通道中间，激发光源透过混合微流控芯片的蓄液池通过光路通道被PDV探测器接收。通过记录试验农药浓度和对应输出电压值，拟合函数曲线，并记录到开发软件。最后，PDV探测器将检测电压通过蓝牙模块输出至开发软件，实现农药残留的高精度低通量的远程检测。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：

(1)一种基于微流控芯片和光电检测系统的农残检测仪的混合核心是混合微流控芯片，其混合效果强，可实现样品的即时检测，且可重复利用，制备简单，大幅度降低了农药检测仪的造价和体积；

(2)微流控芯片对样品的需求极少，可以实现少量样品的灵敏分析，同时节约试剂成本。

(3)一种基于微流控芯片和光电检测系统的农残检测仪的检测核心是一套包括微流控芯片在内自我搭建的光电检测系统，可实现农药残留的高精度、高灵敏度检测，同时大幅度降低农药检测仪的造价和体积。

附图说明

图1为便携式农药残留快速检测仪正视图。

图2为便携式农药残留快速检测仪俯视图。