[发明专利]一种水质综合毒性检测芯片

说明书

本发明公开了一种水质综合毒性检测芯片，盖板层设置在通道层顶部，且两者密封配合；盖板层为透明板材，并且设置有进液孔和通气孔；通道层的通道板上设置有至少两个结构相同的检测单元；检测池内设置有发光细菌冻干粉，并且检测池连接池间通道、复苏液加液通道和进液通道；复苏液加液通道和进液通道分别连接有进液孔，池间通道与废液池连接，废液池通过通气通道与通气孔连通。本发明将微流控芯片技术与发光细菌检测法结合，精确控制液体流动，检测池充满液体，并使菌体分布均匀，检测结果精准；发光细菌预存储于芯片内部特定区域，检测时无需配制菌液，简化操作流程，一张芯片同时设置对照液检测单元和待测液检测单元，使检测更加精准。

技术领域

本发明涉及环境检测技术领域，更具体的说是涉及一种水质综合毒性检测芯片。

背景技术

随着工业化的发展，水源地及饮用水安全形势越来越严峻，严重威胁着居民的身体健康。传统的水质安全检测方法虽然有较高的精度和灵敏度，但检测步骤复杂，费时费力。而且水体中的毒素成分繁多、复杂，很难实现同时检测多种毒物。发光菌抑制法是利用灵敏的光电测量系统测定毒物对发光细菌发光强度的影响，从而评价水体中毒物的有无和强度。此外，由于细菌与人体细胞对毒物的反应存在一定程度上的相似性，作为水质安全的指示物更具科学性，而且由于其单细胞的特点，反应时间会更短、更灵敏。常用的发光细菌主要有：明亮发光杆菌、费氏弧菌、青海弧菌。明亮发光杆菌在我国GB/T15441-1995水质急性毒性的测定中使用；费氏弧菌主要是在欧盟的标准中使用；青海弧菌是从青海湖中鱼的体内提取的菌种，属于淡水细菌，对淡水样品无需加NaCl至3％的浓度就可以检测，这就避免了海洋发光菌的缺点，而且该菌对外界有毒物质反应很灵敏，具有更广泛的应用前景。

微阀作为微流控系统的关键执行部件，是对芯片通道内流体流动起控制限流作用的器件，其作用是实现流体通道的开、关以及流体流向的切换。它在微流控系统中的作用，相当于二极管在集成电路中的作用一样，是微流控系统最重要的部件之一。微阀的发展是微流控系统发展水平的一个重要标志，微阀的研究已成为目前微流控系统研究中最为活跃的一个分支。微流控芯片是一种以在微米尺度空间对流体进行操控为主要特征的科学技术，具有将生物、化学等实验室的基本功能微缩到一个几平方厘米芯片上的功能，因此又被称为芯片实验室。其中的微阀流体控制技术就是一种微控关键技术。现有的微阀主要分为不需要外部动力或控制的无源阀和利用外界致动力来实现阀的开启和闭合的有源阀。目前各实验室采用的有源阀主要有气动微阀、转矩控制微阀、相变阀、热膨胀阀等。

现阶段市场上已有一些基于发光菌的毒性分析方法与仪器，但在使用的过程中，还存在具有以下问题：

基于发光菌的毒性检测均采用测定管，无论测定管是否有盖子，液面上方都是暴露在空气中。发光菌普遍属于兼性菌，因此在消耗掉与被测物质混合带入的氧之后，会渐渐上浮到液面附近以获得氧气，从而使原本均匀分布的菌体在纵向渐渐呈现不同菌密度分布，从而影响检测精度。

因此，如何提供一种操作简便、检测结果精准的水质综合毒性检测芯片是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种水质综合毒性检测芯片，将微流控芯片技术与发光细菌检测法结合，精确控制液体流动，检测池充满液体，并使菌体分布均匀；发光细菌预存储于芯片内部特定区域，检测时无需配制菌液，简化了操作流程，同时一张芯片同时设置对照液检测单元和待测液检测单元，使检测更加精准。

一种水质综合毒性检测芯片，包括通道层和盖板层，其中，所述盖板层设置在所述通道层顶部，且两者密封配合；

所述盖板层设置进液孔和通气孔的透明板材；