The present invention provides an intelligent gel based Pb
【技术实现步骤摘要】
基于智能凝胶的Pb2+微流控检测芯片及水样中Pb2+的检测方法
本专利技术属于基于Pb2+的微流控检测领域,特别涉及基于智能凝胶的Pb2+微流控检测芯片及水样中Pb2+的检测方法。
技术介绍
许多生物、化学离子或分子,即使它们的浓度很低,对人体、环境也有着非常重要的影响和作用。例如,微量的铅离子会对人体的神经系统、造血系统产生巨大的危害,对儿童的智力及生长发育会造成不可逆的严重危害。GB25466—2010中规定,饮用水中铅离子的含量不得高于4.83×10-8mol/L,工业废水中铅离子的浓度不得高于2.42×10-6mol/L,因此,准确地检测出饮用水、工业废水等水样中超低浓度的铅离子,对于人体健康和环境保护都具有非常重要的意义。由于微流控技术具有微型化、集成化、高效、快速、极微的试剂消耗量等优点,可用于生化分析、疾病检测等领域,近年来受到人们越来越多的关注。Liu,K.等将聚N-异丙基丙烯酰胺-共聚-苯并-18-冠6凝胶固定在微米尺度的硅基底微悬臂梁上形成凝胶层,当所述凝胶响应铅离子后会发生体积溶胀,由于微悬臂梁的凝胶层与硅基底的弯曲形变强度不同,凝胶的溶胀会导致硅基底局部应力不均,从而引起微悬臂梁的弯曲。利用激光束照射微悬臂梁,当微悬臂梁发生弯曲时引起致激光光路的偏转,检测激光光路偏转的大小可定量反映铅离子浓度。该方法须借助原子力显微镜才能实现铅离子的检测,可检测浓度为10-7mol/L的铅离子(Liu,K.&Ji,H.F.DetectionofPb2+UsingaHydrogelSwellingMicrocantileverSensor.A ...
【技术保护点】
一种基于智能凝胶的Pb
【技术特征摘要】
1.一种基于智能凝胶的Pb2+微流控检测芯片,其特征在于包括基板(1)、凝胶片(2)、检测毛细管(3)、支撑毛细管(4)、进样头(5)、出样头(6)和支撑杆(7),所述检测毛细管(3)为玻璃圆管,所述凝胶片(2)的材料为聚N-异丙基丙烯酰胺-共聚-苯并-18-冠6,凝胶片垂直于检测毛细管的轴线设置在检测毛细管(3)中,当温度低于聚N-异丙基丙烯酰胺-共聚-苯并-18-冠6的体积相转变温度时,凝胶片(2)将检测毛细管的内孔分隔为两个区间;当温度高于聚N-异丙基丙烯酰胺-共聚-苯并-18-冠6微凝胶的体积相转变温度时,凝胶片(2)收缩,在检测毛细管中形成过流通道,此时当含Pb2+的水样流经检测毛细管的内孔时,凝胶片(2)会选择性地络合Pb2+并发生体积溶胀,造成检测毛细管(3)的过流通道减小;所述支撑毛细管(4)为圆管且内径小于检测毛细管(3)的内径,所述支撑杆(7)为圆杆,支撑杆的外径与支撑毛细管的内径匹配;所述检测毛细管(3)固定在基板(1)上,所述进样头(5)、出样头(6)分别固定在检测毛细管(3)两端的基板(1)上并与检测毛细管连通,所述支撑毛细管(4)位于出样头(6)一侧且与检测毛细管(3)同轴线固定在基板上,所述支撑杆(7)穿过支撑毛细管的内孔插入检测毛细管中,它的一端与凝胶片接触,另一端固定在基板上;检测毛细管中凝胶片的设置方法为:①以N-异丙基丙烯酰胺、苯并-18-冠6为单体,以偶氮二异丁基脒二盐酸盐为引发剂,以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,将所述单体、引发剂、交联剂和去离子水混合均匀形成凝胶前驱液,凝胶前驱液中,N-异丙基丙烯酰胺的浓度为0.5~1.5mol/L,苯并-18-冠-6与N-异丙基丙烯酰胺的摩尔比为(1~5):20,引发剂与N-异丙基丙烯酰胺的摩尔比为1:(10~100),交联剂与N-异丙基丙烯酰胺的摩尔比为1:(20~100);②将凝胶前驱液注入检测毛细管中,然后用带透光缝的遮光板覆盖检测毛细管,所述透光缝与检测毛细管的轴线垂直,在5~25℃用紫外光穿过透光缝照射检测毛细管并旋转检测毛细管,引发透光缝处的检测毛细管中的凝胶前驱液发生交联反应,在检测毛细管中形成凝胶片,再用去离子水洗去检测毛细管中的凝胶前驱液,即完成检测毛细管中凝胶片的设置。2.根据权利要求1所述基于智能凝胶的Pb2+微流控检测芯片,其特征在于所述凝胶片(2)的厚度为50~200μm。3.根据权利要求1或2所述基于智能凝胶的Pb2+微流控检测芯片,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:林硕,褚良银,汪伟,谢锐,巨晓洁,刘壮,余海溶,张川,
申请(专利权)人:四川大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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