[其他]用于检测离子的设备和便携式微流体重金属离子检测器

说明书

本公开涉及用于检测离子的设备和便携式微流体重金属离子检测器。描述一种用于检测来自气体样品的液体和颗粒物质中的重金属离子的微流体离子检测器。微流体离子检测器包括：样品提取结构，用于从样品液体中提取样品离子或从气体样品的颗粒物质中提取样品离子；用于分离一次提取的不同类型的样品离子的分离结构；以及用于检测样品离子的检测结构。微流体离子检测器还包括提供参考离子的参考池，针对所述参考离子可以基于分离结构的操作校准样品。可以通过在单个基板上包括所描述的部件来实现便携式自校准离子检测器。

相关申请的交叉引用

本申请是要求2016年12月19日提交的、代理人案卷号 G0766.70127US00并且名称为“自校准重金属探测器”的美国专利申请序列号15/383,415的权益的继续申请，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及微流体离子检测器。

背景技术

重金属会对健康构成威胁。已知暴露于铅、铜、镉和其他重金属离子会引起各种负面的健康后果。重金属可能来自水中、空气中的颗粒物质小于2.5微米。因此，重金属离子可以通过饮用污水或在含有颗粒物质的空气中呼吸而被身体吸收。

用于检测离子的仪器通常设计用于实验室环境，并且既大又昂贵。迄今为止，还没有用于检测重金属的消费品。

实用新型内容

在某些实施方案中，描述一种用于检测来自气体样品的液体和颗粒物质中的重金属离子的微流体离子检测器。微流体离子检测器包括：样品提取结构，用于从样品液体中提取样品离子或从气体样品的颗粒物质中提取样品离子；用于分离一次提取的不同类型的样品离子的分离结构；以及用于检测样品离子的检测结构。微流体离子检测器还包括提供参考离子的参考池，针对所述参考离子可以基于分离结构的操作校准样品。可以通过在单个基板上包括所描述的部件来实现便携式自校准离子检测器。

在一些实施方案中，提供用于从气体样品中的颗粒物质检测离子的设备，包括：收集颗粒物质并释放离子的第一样品源；第二电膜提取源；连接第一和第二电膜提取源的流体通道，和电极，被配置为沿着所述流体通道施加电场。

在一些实施方案中，提供一种检测液体或气体样品中的离子的方法，包括：使用电膜提取从所述液体或气体样品中提取目标离子；使用电膜提取从液体中提取目标离子或释放、以及从气体样品中的颗粒物质中提取目标离子；使用电膜提取从参考源提取参考离子；和在所述目标离子和所述参考离子上进行毛细管电泳，以使所述目标离子和所述参考离子沿公共通道移动到检测区域。

在一些实施方案中，提供便携式微流体重金属离子检测器，包括：基板；第一和第二电膜提取源，集成在所述基板上并连接到共同的微流体通道；缓冲池，连接到所述共同的微流体通道；集成在所述基板上的探测器；和驱动电极，被配置为沿着所述共同的微流体道从所述缓冲池驱动缓冲器到所述检测器。

根据本公开的一个方面，提供用于检测离子的设备，包括：第一电膜提取源；第二电膜提取源；流体通道，将所述第一和第二电膜提取源连接到检测区域；和电极，被配置为沿着所述流体通道施加电场。

优选地，所述设备还包括位于所述检测区域的电容耦合的无接触电导检测器。

优选地，其中所述第一和第二电膜提取源、所述流体通道和所述电极集成在共同基板上。

优选地，其中所述电容耦合的无接触电导检测器集成在所述共同基板上。

优选地，所述设备还包括耦合到所述流体通道的第三源，其中所述电极被配置为将所述电场从所述第三源施加到所述检测区域。

优选地，其中所述第一电膜提取源包括入口，该入口被配置为允许所述第一电膜提取源的填充。