[实用新型]一种基于微流控芯片的便携式残留农药检测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及残留农药检测技术领域，具体是指一种基于微流控芯片的便携式残留农药检测仪。

背景技术

随着经济全球化进程的不断加快，食品安全问题已经成为一个全球性的问题。因不规范操作、监管不力等因素导致果蔬上残留农药超标而致使食用者发生急性中毒的事件屡见报端。目前，果蔬表面残留农药以有机磷农药和氨基甲酸酯类农药为主。人们对果蔬表面残留农药情况的了解，要么依赖专业部门的抽检报告，要么使用农药速测卡通过人眼进行估判。专业部门的抽检灵活性差、检测结果时效性低，不能适应随时随地进行检测并获知结果的需要；农药速测卡的使用受人为因素的影响较大，检测结果可参考性低。

微流控芯片又称芯片实验室（Lab on a Chip），指的是一种在一块几平方厘米的芯片上构建的生物或化学实验室。它把生物和化学领域中所涉及的反应、分离、培养、分选、检测等基本操作单元分别做成微/纳米量级的构件，集成到一块很小的芯片上，由微通道形成网络，以可控流体贯穿整个系统，用以实现常规生物或化学实验室的各种功能。由于微流控芯片技术具有进样量小、集成度高、易实现自动化控制和高通量分析的特点，使得在微流控芯片上进行生化反应操作较常规的样品分析更方便、快速、成本低廉。若能将便携式检测仪器与微流控芯片整合，将大大缩小检测系统的体积，使现场、快速、准确的检测成为可能。

另一方面，伴随着网络技术的迅速发展，分享已经成为人们获取信息的快捷方式。不同地域的人们将获知的信息分享成为网络资源，即可迅速传播。

因此，亟需提供一种基于微流控芯片的便携式的残留农药检测仪，能随时随地对果蔬上残留的农药进行检测并将结果即时分享至服务平台，既有利于公众快速获取信息，又有利于监管部门的统一管理，还有利于约束生产经营行为，便捷、高效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于微流控芯片的便携式的残留农药检测仪，能随时随地对果蔬上残留的农药进行检测并将结果即时分享至服务平台，既有利于公众快速获取信息，又有利于监管部门的统一管理，还有利于约束生产经营行为，便捷、高效。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种基于微流控芯片的便携式残留农药检测仪，包括单片机模块和分别与单片机模块连接的微流控芯片模块、样品采集模块、光电检测模块、远程通信模块、显示器、充电器；所述微流控芯片模块包括导流器、横置的微流控芯片和加热板，加热板置于微流控芯片下方且与单片机模块连接；所述导流器包括继电器、衔铁、底板、支架、弹性连接件和压头控制电路，连接压头控制电路的继电器置于衔铁上方；所述衔铁的中部通过支架铰接在底板上方，一端通过弹性连接件与底板弹性连接，远离弹性连接件的一端为自由端，自由端的底面设置有压头；所述微流控芯片包括微通道和通过微通道依次连接的进样孔、酶抑制反应室、检测室、空气室，进样孔与样品采集模块连接，酶抑制反应室内固定有生化反应试剂，检测室置于光电检测模块中，空气室置于压头和底板之间且压头位于空气室的正上方。

酶抑制法是当前农药残留快速检测中普遍使用的一种方法，其主要原理如下：有机磷与氨基甲酸酯类农药共为神经系统乙酰胆碱酯酶抑制物，对乙酰胆碱酯酶有强抑制作用并可与显色剂发生生化显色反应导致吸光度的改变，吸光度与残留的有机磷与氨基甲酸酯类农药的浓度存在一定关系，而吸光度的变量可通过光电效应进行测量。在酶分析法中，吸光度值是随着时间推移不断增加的，通过测试样品的吸光度与时间曲线的斜率，可计算出抑制率。因此，可以利用农药靶标酶——乙酰胆碱酯酶(AChE)受抑制的程度来检测有机磷和氨基甲酸酯类农药。

本实用新型通过样品采集模块对待检测果蔬表皮的样片进行萃取而获得样液，样液经微流控芯片的进样孔进入酶抑制反应室与生化反应试剂进行酶抑制及显色反应后转为反应液。反应液进入检测室，由光电检测模块对其吸光度进行检测，检测的数据发送至单片机模块进行分析而获取残留农药的检测结果，检测结果一是由显示器进行现场输出，二是由远端通信模块发送至远端的服务中心进行汇总、存储或统一发布等。充电器与单片机模块连接，通过单片机模块向微流控芯片模块、样品采集模块、光电检测模块、远程通信模块、显示器提供工作电压。所述生化反应试剂包括进行酶抑制反应的乙酰胆碱酯酶和促进显色反应的碘化乙酰硫代胆碱。