[发明专利]一种水质检测方法及其专用微流控芯片

权利要求书

1.一种微流控芯片，其特征在于：它包括依次叠加且密封配合的上层盖片、中间层和下层垫片；

所述上层盖片上设有一进样孔；

所述中间层包括进样池、反应腔室和残液腔室；所述进样池与所述进样孔连通，且位置对应；所述进样池与所述残液腔室之间由一主微流道连通；所述主微流道向外延伸出若干对支微流道，每个所述支微流道的端部与所述反应腔室连通；

所述下层垫片是由透明的材料制作的。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：所述上层盖片的厚度为2～5mm；所述进样孔和所述进样池的体积之和为所述中间层中所述反应腔室、所述主微流道、所述支微流道和所述残液腔室的体积之和的1.1～1.5倍；所述进样孔为圆柱形通孔，直径为4～8mm；

所述中间层的厚度为2～5mm；所述进样池为圆柱形凹槽，直径为4～8mm；所述主微流道为立方体形，长度为1.5～4cm，宽度和高度为0.2～1mm；所述支微流道垂直于所述主微流道设置；每个所述支微流道为立方体形，长度为2～5mm，宽度和高度为0.1～0.5mm；所述反应腔室为圆柱形腔室，直径为1～4mm；所述反应腔室内添加有显色剂；所述残液腔室为圆柱形腔室，直径为4～8mm；

所述透明的材料为玻璃、石英或塑料。

3.根据权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于：所述支微流道的个数为4～8个；所述支微流道对称分布与所述主微流道的两侧；所述支微流道之间的垂直距离为3～5mm。

4.根据权利要求2或3所述的微流控芯片，其特征在于：所述显色剂为液态时，所述显色剂加入之后通过下述1)或2)固定在所述反应腔室内：1)将所述显色剂在添加之后进行蒸发干燥；2)所述显色剂以显色剂琼脂糖凝胶的形式存在，所述琼脂糖凝胶为将显色剂加入琼脂糖溶液中后固化得到；每个所述反应腔室内所述显色剂和所述琼脂糖的加入量为0.5～2μL；所述琼脂糖溶液的质量浓度为3％～4％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的微流控芯片，其特征在于：所述进样池内铺设有一滤纸，所述滤纸的直径与所述进样池的直径相同；所述微流控芯片还包括一塑料膜，贴合在所述微流控芯片的外表面；所述微流控芯片内部处于真空状态，在1MPa真空条件下抽真空5～20min后得到。

6.一种用于水质检测的装置，其特征在于：它包括权利要求2-5中任一项所述的微流控芯片和照相设备。

7.利用权利要求2-5中任一项所述微流控芯片或权利要求6所述装置对水质进行检测的方法，它包括如下步骤：

(1)将待测物质的标准溶液注入所述进样池内，所述标准溶液中的待测物质与所述显色剂发生显色反应；将所述待测物质的标准溶液的浓度，记为C1；

(2)沿竖直方向，对所述芯片进行拍照，得照片；

(3)对所述照片中的显色区域进行RGB三原色分析，分别计算红绿蓝光的光强值，根据所述显色反应的波长范围，确定原色类型；分别对所述反应腔室和所述残液腔室在照片中的区域进行RGB三原色分析，计算所述原色类型的光强值，将每个添加有所述待测物质的标准溶液的反应腔室在照片中的区域的所述原色类型的光强值，记为G1；将所述残液腔室在照片中的区域的所述原色类型的光强值，记为G0；

(4)更换所述待测水样标准溶液的浓度，重复步骤(1)-步骤(3)，以所述待测物质标准溶液的浓度C1为横坐标，该浓度下的log(G1/G0)为纵坐标，制作标准曲线；

(5)将所述待测物质的标准溶液替换为待测水样，重复步骤(1)-步骤(3)，根据所述待测水样的光强值和步骤(4)所述标准曲线，即可得到所述待测水样中待测物质的浓度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述待测物质的标准溶液的注入量为0.1～0.5mL；步骤(5)中，所述水样的注入量为0.1～0.5mL。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，在加入所述待测物质的标准溶液或所述水样10～20min后，对所述芯片进行拍照。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，在进行RGB三原色分析时，所述照片中的区域为矩形区域，每个所述区域的大小为每个所述反应腔室或所述残液腔室对应在照片中的面积的1/4～1/16；所述区域为非反光区或阴影处。