微流控芯片及其在农药检测中的应用制造技术

本申请公开了一种微流控芯片及其在农药检测中的应用，包括基材、以及分布于所述基材上的至少一个检测单元，所述基材沿一中心点可转动，每个所述检测单元分别包括一萃取池、一微通道和一检测池，所述微通道的两端分别连通于所述萃取池和检测池，所述萃取池、检测池和中心点共线，且所述萃取池和检测池分别位于所述中心点的近端和远端。本发明专利技术的微流控可实现多个样品的在线分离和平行检测，试剂和样品量耗损微量，大大降低了农药的检出限。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于环境检测和食品安全等领域，特别是涉及一种。
技术介绍
农药由于其很强的化学稳定性，易于残留在作物和土壤中或者其它环境中，当其浓度达到一定值时(残留量)，被人食用后就会在体内积累，引起慢性中毒。目前，我国农药残留污染类检测分为三种类型，有机磷农药、拟除虫菊酯类和杀菌剂，有机磷农药因在农业病虫害防治方面具有高效、安全、经济、方便、应用范围广等特点，是我国现阶段使用量最大的农药。中国环境优先检测有机污染物“黑名单”中列出的10种化学农药，其中有机磷类农药就占了7种。因此，有机磷农药残留是我国农药残留分析的重点。检测有机磷农药残留量的方法主要有色谱法(薄层色谱法，气相色谱法和液相色谱法)，这类检测方法处理复杂，需要配合昂贵的仪器，不适合现场检测。此外还有酶抑制法、QuEChERS、发光菌检测法、免疫法、化学发光法等等。目前市场上检测农药残留的便携式仪器和速测卡(RP系列、YN系列、CL系列、GDYN系列、绿T系列)都是基于抑制酶法(乙酰胆碱酯酶)，而使用酶的方法价格昂贵，且酶活性不易维持，不易保存。酶抑制法是采用比色法检测，在实际检测中部分蔬菜可能出现假阳性“误检”现象，并且当待测样品中的色素，如叶绿素、胡萝卜素等含量过高时，会造成测得的透过率异常低，造成吸光度变化值的不准确，影响检测可靠性。另外，采用速测卡虽然可以起到快速简便的效果，但是可测范围窄，检测限高，一般低于lmg/kg的都无法识别，多数达不到农药检测国标值。因此，开发一种其他类型的检测方法，尤其是无酶检测成为农药残留检测的研究热点。而集成提取和检测一体的技术仍然是开发农药残留检测的方向。近年来，微流控芯片作为新型的分析平台，具有微型化、自动化、集成化等优点，已经受到环境检测等相关领域的广泛关注。搭建微流控芯片平台用于农药检测已经有部分报道，这些芯片检测在设计上没有充分发挥圆盘式芯片的优点，实际操作复杂，不利于多个样品同时检测，并且芯片适用范围窄，灵活性差。在芯片上实现高分辨率和高灵敏度的农药检测应用尚未有实质性的突破。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案:本申请实施例公开了一种微流控芯片，包括基材、以及分布于所述基材上的至少一个检测单元，所述基材沿一中心点可转动，每个所述检测单元分别包括一萃取池、一微通道和一检测池，所述微通道的两端分别连通于所述萃取池和一检测池，所述萃取池、检测池和中心点共线，且所述萃取池和检测池分别位于所述中心点的近端和远端。优选的上述的微流控芯片中，所述基材包括圆盘形的主体部、以及凸伸于所述主体部边缘的凸伸部，所述萃取池和微通道形成于所述主体部上，所述检测池形成于所述凸伸部上。在一实施例中，基材为圆盘形，检测池形成于圆盘形基材的边缘处。优选的上述的微流控芯片中，所述微通道包括阵列设置的多个环形的第一通道、以及连通于相邻两第一通道之间的第二通道。优选的上述的微流控芯片中，所述基材上分布有多个检测单元，所述多个检测单元中的萃取池以中心点为圆心围成环形。优选的上述的微流控芯片中，所述环形之间形成有一分配池，该分配池与每个萃取池之间分别通过一微通道连通。优选的上述的微流控芯片中，所述基材包括上下叠加设置的第一芯片层和第二芯片层，所述微通道形成于所述第一芯片层和第二芯片层之间，所述萃取池和检测池凹设于形成于所述第一芯片层上。在该技术方案中，萃取池和检测池优选贯穿第一芯片层的上下表面。在另一实施例中，萃取池和检测池也可以为自第一芯片层表面凹设的凹槽，且未贯穿第一芯片层底面。优选的上述的微流控芯片中，所述第一芯片层上形成有第三芯片层，所述分配池形成于所述第三芯片层上并贯穿所述第三芯片层上下表面，所述第三芯片层上还形成有多个进样孔，每个所述萃取池分别对应与一个所述进样孔连通。优选的上述的微流控芯片中，连通于所述萃取池和分配池的微通道凹设形成于所述第三芯片层的底面或凹设形成于所述第二芯片层的上表面。在一实施例中，基材可以仅设置第一芯片层和第二芯片层两层芯片，分配池开设于第二芯片层上。相应的，本申请还公开了一种微流控芯片在农药检测中的应用，包括步骤:(I)、待测样品分别从进样孔放入萃取池；(2)、将整个微流控芯片放入离心机，设定离心速度，从分配池加入萃取剂后，启动离心机，试剂均匀分布进入萃取池，将待测区的农药萃取后，进入萃取池；(3)、从分配池继续加入荧光淬灭剂和荧光试剂的混合物，提高离心速度，萃取液与荧光试剂反应后，充分混合进入检测池，用荧光分光光度计进行定量检测。优选的，在上述的微流控芯片在农药检测中的应用中，所述步骤(2)中萃取剂为pH= 7.9的磷酸盐缓冲溶液和Tr i tonx-100表面活性剂的混合溶液;所述步骤(3)中荧光淬灭剂为PdCl2，荧光试剂为钙黄绿素。与现有技术相比，本专利技术的优点在于:本专利技术的微流控可实现多个样品的在线分离和平行检测，试剂和样品量耗损微量，大大降低了农药的检出限。并且采用PMMA材质，价格低廉，具有便携、经济、高效的特点，在农药残留定量分析检测中具有良好的应用前景。【附图说明】为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本专利技术具体实施例中微流控芯片的结构示意图；图2所示为本专利技术具体实施例中第一芯片层的结构示意图；图3所示为本专利技术具体实施例中第二芯片层的结构示意图；图4所示为本专利技术具体实施例中第三芯片层的结构示意图。【具体实施方式】本实施例中，圆盘式微流控PMMA芯片表面有微结构和微通道，可通过离心机旋转产生的离心力驱动也可通过注射栗驱动，实现待测样品中农药的萃取并且与各试剂的混合、反应过程，通过荧光分光光度计定量检测芯片上农药残留的含量，该微流控芯片及方法可减少进样次数同时检测多个样品，试剂与样品用量微量。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。结合图1至图4所示，在最佳实施例中，微流控芯片包括上下依次叠加形成的第三芯片层1、第一芯片层2和第二芯片层3。第三芯片层1、第一芯片层2和第二芯片层3的材质为PMMA、石英或玻璃，优选为PMMA。三层芯片层通过热压键合形成。第一芯片层2包括圆盘形的主体部201、以及凸伸于主体部201边缘的4个凸伸部202，4个凸伸部等间距环形阵列分布。第一芯片层2上形成有4个检测池，每个检测池分别包括一萃取池203、一微通道204和一检测池205，微通道204的两端分别连通于所述萃取池203和检测池205，其中萃取池205靠近主体部中心的近端，每个检测池分别形成于一凸伸部202上并上下贯穿第一芯片层2，萃取池203上下贯穿第一芯片层，微通道凹设形成于第一芯片层的下表面。4个萃当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微流控芯片，其特征在于，包括基材、以及分布于所述基材上的至少一个检测单元，所述基材沿一中心点可转动，每个所述检测单元分别包括一萃取池、一微通道和一检测池，所述微通道的两端分别连通于所述萃取池和检测池，所述萃取池、检测池和中心点共线，且所述萃取池和检测池分别位于所述中心点的近端和远端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘静静，聂富强，顾志鹏，亓琳琳，刘珊珊，
申请(专利权)人：苏州汶颢芯片科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32