[发明专利]基于多层纸质微流控芯片的农药残留检测装置及方法

说明书

本发明公开微流控技术和农药残留检测技术领域中的一种基于多层纸质微流控芯片的农药残留检测装置及方法，将待检样品加入切割搅拌装置切割和搅拌得到样品混合液，蒸馏水滴加在左进样口吸水垫处，经纸质通道到达石灰加热区，石灰加热区对纸芯片进行加热，样品混合液滴加到左进样口吸水垫处，经疏水通道后先与乙酰胆碱固定物结合，再经左纸质通道与乙酰胆碱酯酶发生抑制反应并显色，光电检测装置对显色液检测，检测信号经控制器处理得出农药的浓度；本发明将进样、加热、反应和显色于一体，检测成本低，检测迅速且精确度高。

技术领域

本发明涉及微流控技术和农药残留检测技术领域，采用流控芯片对农药残留进行检测。

背景技术

目前，农药仍是农作物防治病虫害的主要方法，然而它具有危害性高，残留毒素不易检测的特点，其广泛的使用也引发了一系列食品安全及环境污染问题。因此，如何快速、高效、准确地进行农药残留的检测已成为当下迫在眉睫的关键性问题。

对农药残留检测一般采用一次性速测卡检测，虽然成本低，但存在着需要人为按压才能使反应物充分接触的问题，极容易造成实验的污染；另外，由于检测所用的酶的最适宜温度在37℃左右，所以仅凭人工操作无法准确控制，造成相应反应时间延长，影响检测精度，检测的结果也不精确，只能凭肉眼通过比色卡来对比判断，自动化程度低，需要有专门的从业人员来检测。

发明内容

本发明针对当前农药残留检测采用传统速测卡存在的缺陷，提出一种基于多层纸质微流控芯片的自动化、便携式农药残留检测装置和该装置的检测方法，以解决现有速测卡自动化程度不高、检测精确度不够的问题，实现农药残留的快速、方便、自动化、精确检测。

本发明基于多层纸质微流控芯片的农药残留检测装置采用技术方案是：包括装有洗脱液的左密封瓶和装有蒸馏水的右密封瓶，左密封瓶底部通过第一导管3连接切割搅拌装置，第一导管上装有第一电动阀门，右密封瓶底部通过第二导管连接切割搅拌装置，第二导管上装有第二电动阀门，右密封瓶底部通过第三导管连接下方的右滴管，第三导管上装有第三电动阀门，切割搅拌装置经第四导管与外部大气相通，第四导管上装有第四电动阀门， 切割搅拌装置的底部经过滤装置连接下方的左滴管，左滴管和右滴管下方设有纸芯片，纸芯片顶面设有位于左滴管正下方的左进样口吸水垫和位于右滴管正下方的右进样口吸水垫，左进样口吸水垫的底部以疏水通道连接乙酰胆碱固定物，左纸质通道的一端接触叠放在乙酰胆碱固定物的正下方，右进样口吸水垫的正下方接触右纸质通道的一端，右纸质通道的另一端连接石灰加热层，石灰加热层的正下表面依次接触叠放乙酰胆碱酯酶及显色剂固定物和左纸质通道的另一端，左纸质通道的另一端的正下方是在纸芯片底面上的显色区，显色区的正下方设有光电检测装置；控制器分别控制第一、第二、第三、第四电动阀门、切割搅拌装置和光电检测装置。

所述基于多层纸质微流控芯片的农药残留检测装置的检测方法采用技术方案是包括以下步骤：

A、将待检样品加入切割搅拌装置中并封口，控制器控制第一、第二电动阀门打开，洗脱液和蒸馏水进入切割搅拌装置中切割和搅拌得到样品混合液，关闭第一、第二电动阀门；

B、开启第三电动阀门，蒸馏水滴加在左进样口吸水垫处，经纸质通道到达石灰加热区，石灰加热区对纸芯片进行加热；

C、开启第四电动阀门，样品混合液滴加到左进样口吸水垫处，经疏水通道后先与乙酰胆碱固定物结合，再经左纸质通道与乙酰胆碱酯酶发生抑制反应并显色，显色液积聚在显色层；

D、光电检测装置对显色层的显色液进行检测，检测的信号输送给控制器，信号经控制器对信号处理后得出农药的浓度。

本发明与已有技术相比具有如下优点：

1、本发明基于微流控及光电检测技术，运用农药尤其是有机磷类农药对乙酰胆碱酯酶的抑制原理，采用纸质微流控芯片和外围的自动化进样装置，集进样、加热、反应和显色于一体，检测成本低，时间短，装置体积小，可便携，无需专门的从业人员操作，检测精度大大提高。