[发明专利]可视化检测铜、铅、汞离子的多元体积柱芯片及其检测方法

说明书

本发明公开了一种可视化检测铜、铅、汞离子的多元体积柱芯片，包括第一玻璃芯片和第二玻璃芯片，第一玻璃芯片内侧设有墨水移动通道组、墨水指示通道和样品槽组，第二玻璃芯片内侧设有试剂槽组，同时还公开了其检测方法，包括制备多元体积柱芯片、制备核酸修饰的磁性二氧化硅纳米探针、制备DNA修饰的铂纳米探针、制备复合探针、建立标准曲线和样品检测六个步骤；使用多元体积柱芯片通过双氧水分解产生的氧气推动墨水柱移动，将检测结果呈现在芯片上，不需要借助昂贵的仪器和复杂的数据处理过程就能实现可视化定量检测水中铜、铅、汞三种金属离子的浓度，结果准确，操作简单，成本低，应用范围广。

技术领域

本发明属于微流控分析技术领域，具体涉及一种可视化检测铜、铅、汞离子的多元体积柱芯片及其检测方法。

背景技术

目前，水中金属离子的检测主要基于原子吸收、原子发射光谱和电感耦合等离子体质谱，这些仪器可同时检测多种金属离子，检测灵敏度高，检出限低。但是仪器昂贵，对操作者技术要求高，限制了现场检测和资源匮乏地区的应用。

为了简化操作和降低成本，基于金属特异性响应的DNA的可视化的检测方法被设计出来用于金属离子的检测。通过体外筛选可以产生一系列针对金属离子的特异性DNA，被用于多种金属离子的检测。基于DNA分子设计的金属离子传感器的特点：DNA分子可以重复变形和复性，不丧失活性。其次DNA分子容易修饰和标记，从而更加合理的设计金属离子传感器。DNA可以通过化学合成得到，成本低廉。然而这些基于DNA的可视化检测往往只能给出定性或半定量的检测结果，方法检出限无法满足国标要求，仍需要借助仪器方法。而且这些方法检测金属离子的数量过少，限制了实际应用。因此，发明一种用于多种金属离子可视化定量检测的方法很有实际意义。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可视化检测铜、铅、汞离子的多元体积柱芯片及其检测方法，本发明使用多元体积柱芯片通过双氧水分解产生的氧气推动墨水柱移动，将检测结果呈现在芯片上，不需要借助昂贵的仪器和复杂的数据处理过程就能实现可视化定量检测水中铜、铅、汞三种金属离子的检测方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种可视化检测铜、铅、汞离子的多元体积柱芯片，包括第一玻璃芯片和第二玻璃芯片，所述第一玻璃芯片和第二玻璃芯片均呈长方形且尺寸相同，所述第一玻璃芯片的内侧与第二玻璃芯片的内侧贴合并滑动接触，所述第一玻璃芯片内侧设有墨水移动通道组、墨水指示通道和样品槽组，所述墨水移动通道组位于第一玻璃芯片的上部，包括第一墨水移动通道、第二墨水移动通道和第三墨水移动通道，所述第一墨水移动通道、第二墨水移动通道和第三墨水移动通道自第一玻璃芯片的左侧至右侧依次平行设置，所述样品槽组位于第一玻璃芯片的下部，包括第一样品槽、第二样品槽和第三样品槽，所述第一样品槽位于第一墨水移动通道下方，所述第二样品槽位于第二墨水移动通道下方，所述第三样品槽位于第三墨水移动通道下方，所述墨水指示通道位于墨水移动通道组和样品槽组之间并平行于第一玻璃芯片的上、下边，所述第二玻璃芯片内侧设有试剂槽组，所述试剂槽组包括第一试剂槽、第二试剂槽和第三试剂槽，在所述第一玻璃芯片和第二玻璃芯片完全重合时，所述样品槽组与试剂槽组无重合部分，在所述第一玻璃芯片和第二玻璃芯片保持上、下边对齐而部分重合并且第一样品槽和第一试剂槽重合时，所述第二样品槽和第二试剂槽、第三样品槽和第三试剂槽也重合，并且墨水移动通道组、墨水指示通道和试剂槽组相通，所述墨水指示通道设有墨水进水孔和墨水出水孔，所述第一样品槽、第二样品槽和第三样品槽均设有样品注入孔和样品流出孔，所述第一试剂槽、第二试剂槽和第三试剂槽均设有试剂注入孔和试剂流出孔，所述墨水进水孔、墨水出水孔、样品注入孔、样品流出孔、试剂注入孔和试剂流出孔均位于所述第一玻璃芯片上，所述墨水柱指示通道内注满墨水。