[发明专利]定量检测系统、汞离子检测芯片的制备方法和应用方法

权利要求书

1.一种定量检测系统，其特征在于，包括汞离子检测微芯片和额温计，所述汞离子检测微芯片包括样品槽(1)、汞离子响应水凝胶制微阀(2)、滤网(3)、发热槽(4)，所述样品槽(1)底部设置有微孔(5)，所述微孔(5)的下端设置有滤网(3)，所述滤网(3)的上方微孔(5)处覆盖有汞离子响应水凝胶以形成所述的汞离子响应水凝胶制微阀(2)，所述微孔(5)的下端联通至所述发热槽(4)的一端，所述发热槽(4)内填充有多孔毛细材料(6)，所述发热槽的另一端的多孔毛细材料(6)内填充有NaOH粉末(7)。

2.根据权利要求1所述的定量检测系统，其特征在于，所述多孔毛细材料为二氧化硅微球或聚苯乙烯微球材料制多孔毛细材料。

3.根据权利要求1或2所述的定量检测系统中的汞离子检测微芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制作发热槽基底；以及带有微孔的样品槽基底；

2)滴加纳米粒子胶体溶液至样品槽中，溶剂挥发后形成多孔的毛细通道；

3)将遇水溶解放热的化合物研磨成粉末均匀刮涂于发热槽远离样品槽的一端；

4)将所述汞离子响应水凝胶聚合于样品槽的微孔中。

4.根据权利要求1或2所述的定量检测系统中的汞离子检测微芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)使用3D打印机制作发热槽和样品槽基底，所述发热槽厚2mm，发热槽内凹槽深度1mm，发热槽内凹槽直径10mm；以及带有凹槽和微孔的样品槽基底，厚度2mm，凹槽深度1mm，直径10mm，微孔深度1mm，直径0.5mm；

2)滴加粒径950nm的SiO2纳米粒子胶体溶液于发热槽中，溶剂挥发后形成多孔的毛细通道；

3)将固体NaOH研磨成细粉末，使用刮刀均匀涂满发热槽远离样品槽的一端的SiO2毛细层上，作为芯片的发热源使用；

4)使用喷蜡打印机在350目聚酯纤维网上打印，处理成12mm×12mm的正方网片，中间留直径2mm的圆形区域未覆盖蜡，将网层覆盖于发热芯片末端；

5)将Hg²⁺特殊响应的水凝胶的水凝胶前聚体0.3μL滴加于样品槽的微孔中，所述水凝胶前聚体含有2mol/L丙烯酰胺、10mmol/L甲叉双丙烯酰胺、10mmol两端修饰丙烯酰键的Hg²⁺aptamer DNA分子5′-NH₂–(CH₂)₆–TTCTTTCTTCCCCTTGTTTGTT–O–CH₂-CH(CH₂OH)–(CH₂)₄-NH₂-3′、以及1.5v/v％光引发剂，微孔中提前放置直径200μm的细铜丝作为模板；然后将芯片暴露在波长为365nm，功率100W的紫外光源下距离10cm聚合水凝胶30s，而后去除模板铜丝。

5.根据权利要求4所述的定量检测系统中的汞离子检测微芯片的制备方法，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基苯丙酮或Irgacure 2959。

6.根据权利要求1或2所述的定量检测系统的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将待测样品滴加于样品槽与水凝胶反应使汞离子响应水凝胶收缩孔洞增加后液体流过孔洞通过通道流入放热槽使遇水溶解放热的化合物溶解产热；

2)使用额温计检测发热端液体流过前后温度变化，依据测温数据和标定数据计算样品中汞离子的浓度。