[发明专利]一种基于微流控芯片的农药残留检测方法

说明书

本发明公开了一种基于微流控芯片的农药残留检测方法，属于农产品安全检测技术领域。本发明利用微电极具有体积小、传质速率快、扩散层薄等优点，将一定量蛋白A通入微流控芯片中，一方面与基底金原子紧密结合，另一方面与免疫球蛋白分子Fc片段高亲和力结合的位点，实现抗体在修饰界面的定向固定。整个试验过程中，对参数进行优化，获得最佳的测试条件：10μL/min作为流量、100mV作为外部施加电压、选取10min作为微流泵的通液时间。制备出的毒死蜱免疫传感器，通过计算接触样品前后免疫传感器的阻抗值的变化，获得样品中毒死蜱农药的浓度信息。该传感器其在1‑1.0×104ng/mL浓度范围检测毒死蜱的线性关系良好，可用于实际样品中目标成分毒死蜱的检测。

技术领域

本发明涉及一种基于微流控芯片的农药残留检测方法，属于农产品安全检测技术领域。

技术背景

世界上化学农药年产量近200万吨，约有1000多种人工合成化合物被用作杀虫剂、杀菌剂、杀藻剂、除虫剂、落叶剂等类农药。农药尤其是有机农药大量施用，造成严重的农药污染问题，成为对人体健康的严重威胁。农药进入粮食、蔬菜、水果、鱼、虾、肉、蛋、奶中，造成食物污染，危害人的健康。一般有机磷农药在人体内代谢速度很慢，累积时间长。残留在土壤中的农药通过植物的根系进入植物体内，农药进入河流、湖泊、海洋，造成农药在水生生物体中积累。在自然界的鱼类机体中，含有机磷杀虫剂相当普遍，浓缩系数为5～40000倍。虽然近年来国际上在蔬菜上已禁用该农药，但由于其对某些作物具有生长刺激作用，所以仍有不少违章使用现象，因此实现对农药的检测是至关重要的。

微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。其装置特征主要是其容纳流体的有效结构(通道、反应室和其它某些功能部件)至少在一个纬度上为微米级尺度。该试验中应用的微流控芯片中反应室中为微阵列电极，其拥有低电阻电压降、快速建立稳态系统、快速的反应动力学和提高信噪比等优点，其反应时间短，分析效率高，许多分析过程可以在数分钟内完成；样品和试剂消耗量少，能源消耗低；因而在病毒、细菌等医学领域的检测中有所应用。而传统的农药残留检测，虽然这些方法的选择性好、灵敏度高和准确度高，同时检测多种元素或化合物，但其需要昂贵的仪器设备,样品的前处理过程繁琐、费时,并且对分析人员的技术水平要求很高,不适于现场快速检测。因此本文尝试制备一种毒死蜱残留的免疫传感器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述方法的缺陷，且体积小、比表面积高、集成化、便携化、选择性好的毒死蜱农药残留检测的免疫传感器检测方法。采用的技术方案为：利用微流控芯片的集成化、便携化，将蛋白A通入微流控芯片中从而与基地金电极结合，蛋白A和金原子的分子间作用力使两者紧密结合，另外，蛋白A分子中有四个与免疫球蛋白分子Fc片段高亲和力结合的位点，使农药抗体定向固定在电极表面，从而使抗原抗体反应更有效,检测电极表面的阻抗值，研究该传感器的电化学性能。

所述方法的步骤如下：

1)首先对微流控芯片清洗，测试其阻抗值的变化；

2)将步骤1)所得微流控芯片进行流量、外加电压、液体通入时间等参数，进行优化，筛选出最佳的试验取值；

3)将步骤2)所得的微流控芯片中，在最优条件下通入蛋白A，将其固定在芯片表面，从而获得蛋白A修饰界面；

4)在步骤3)所得蛋白A修饰芯片中通入抗体，使其与蛋白A结合后获得抗体修饰界面；

5)利用抗原抗体间的特异性反应，通入不同浓度的毒死蜱农药，用磷酸盐缓冲液

(PBS)冲洗后进行阻抗检测，建立不同毒死蜱农药浓度与微流控芯片阻抗变化之间的关系曲线；

6))将果蔬样品液通入微流控芯片中，用PBS冲洗10min后进行阻抗检测，获得果蔬样品中是否含有毒死蜱农药及是否超标的信息。