一种多通道检测用纸基微流控芯片的使用方法技术

本发明专利技术提供了一种多通道检测用纸基微流控芯片的使用方法，其特征在于，使用方法包含如下步骤：芯片准备。根据待测重金属离子的种类和数量，以检测1个金属离子，至少同时检测2个试样，2个标准试样作为对照组，选择具有4个或4个以上的显色池规格的芯片；然后加待测样液；加反应试剂；最后进行显色比对检测。本发明专利技术的有益效果是，芯片选择和芯片操作灵活多变，适合不同情况下的多种重金属离子的测定；能够实现现场测定的连续、实时、快速实验要求。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道检测用纸基微流控芯片的使用方法
本专利技术涉及一种利用比色法多通道快速检测石油废水中重金属离子浓度的纸基微流控芯片的使用方法。技术背景随着社会经济的发展，社会环境所受到的污染也越来越多，石油废水是当今社会的污染源之一。在石油废水中含有大量的油物质、重金属等有毒有害物质，会对环境和人体健康造成危害。目前，石油废水中重金属离子的检测引起了广泛的关注。故研究者们专利技术了各种各样的方法对重金属离子进行检测。由于传统检测重金属方法仪器价格昂贵、运行费用高、不易携带，不能满足对石油废水连续监测、现场测定法要求。因此，需要一种连续、实时、便携、灵敏度高、多通道快速检测重金属离子的纸质微流控芯片及其使用方法。
技术实现思路
本专利技术的形状结构，目的在于提供一种新型纸基微流控芯片及其使用方法。其具有多层、多通道的结构，能检测多种重金属离子，并且能够精确分流样品量，提高检测的准确性。本专利技术的技术方案为：一种多通道检测用纸基微流控芯片的使用方法，使用的芯片由第一层、第二层和第三层纸质基片和底层支撑基片组成。所述芯片呈圆形或矩形，由三层形状和尺寸大小一致的、经过超疏水处理的纸质基片粘贴在一起。所述第一层，按芯片的不同规格在第一层纸质基片上，加工出贯通纸质基片上下厚度的显色池、梯度通道、反应池、试剂通道、试剂口、样品口、过滤槽、分流池、分流通道、滤液互通道的形状尺寸。所述样品口设置在芯片的中心位置，样品口连接2条以上的过滤槽，每条过滤槽的宽度尺寸和长度尺寸一致，都通向一个分流池。每个分流池都连接2条以上的分流通道。所述芯片的每个分流池都通过滤液互通道串通在一起，或没有加工滤液互通道，分流池各自独立不串通。所述每个分流通道都通向一个反应池，每个反应池都连通一个梯度通道和梯度通道连接的显色池。所述每个反应池都与1条或2条试剂通道相连通，试剂通道与试剂口连接。所述芯片是以个样品口为中心按星形排布各个功能部件。或者以样品口和试剂口各自为中心，分左右个中心，其余各个功能部件在样品口和试剂口的中间排布。所述第二层，对应同一芯片规格的第一层纸质基片上的位置，加工有显色池、梯度通道、反应池、分流池、分流通道和粘贴有过滤材料。过滤材料制备成双螺旋结构。所述第三层，对应同一芯片规格的第一层和第二层纸质基片上的位置，加工有显色池、反应池，并且在分流池、分流通道、梯度通道的位置上分别加工粘贴有不同功能的部件。所述分流池的位置，在分流池与过滤槽连接处，加工粘贴有滤液引流条。滤液引流条在分流池内分成2个以上的滤液分流条，各自朝向一一对应的分流通道；在分流池与每一个分流通道的接口处，都安装有一个定量吸收膜囊。所述定量吸收膜囊内部装有强吸水膨胀材料，外部由防水膜包裹而成，没吸水时其呈扁平状。定量吸收膜囊底部粘贴在第三层的纸质基片上，顶部加工有条形开口，每个滤液分流条的端头下压在一个定量吸收膜囊的条形开口的一半处。定量吸收膜囊的条形开口的另外一半的上方压的是引流条保护膜。所述引流条保护膜与引流条紧密贴合，贴在分流通道的位置处，并伸入分流池内，在定量吸收膜囊处二者上下分开形成一个开口。引流条在口底部被定量吸收膜囊的一半压着，引流条保护膜在口上部压在定量吸收膜囊的条形开口的一半处，并粘贴固定在一起。定量吸收膜囊压在引流条处的底部，加工有膜囊折叠开口。所述滤液分流条在开始压上定量吸收膜囊的上方处，加工有折痕；所述滤液分流条的折痕两旁的分流池底部安装有强吸水材料，强吸水材料与折痕之间有阻挡楞或有间距。所述梯度通道的位置处，粘贴有三个不同亲水浓度的滤纸，从反应池到显色池亲水浓度逐渐增加，即亲水能力逐渐增加；同一个芯片的每一个梯度通道粘贴的亲水性滤纸顺序和规格相同。所述底层支撑基片，对应同一芯片规格的第一层、第二层和第三层纸质基片上的位置，在显色池、反应池的位置上分别加工粘贴有不同功能的部件。所述反应池位置处，粘贴的是由先前经过反应试剂浸泡，晾干等处理后的粘贴在基底上的滤纸小圆片，并且反应池的底面是低于分流通道的底面。试剂通过试剂口加入，经试剂通道流入反应池，接口处底面均为试剂通道底面高于反应池底面。所述显色池位置处，粘贴检测不同种或同种重金属离子的显色滤纸；芯片压合后，在显色池内嵌入有避光的锡箔纸。其特征在于，使用方法包含如下步骤。（1）芯片准备。根据待测重金属离子的种类和数量，以检测1个金属离子，至少同时检测2个试样，2个标准试样作为对照组，共需要4个显色池的标准，选择具有4个或4个以上的显色池规格的芯片，便于对照试验。使用前配置好所需试剂。制备好重金属离子对应的显色滤纸和标准色阶卡。将圆形显色滤纸放入显色池。在反应池对应拟检测的重金属离子，放入相应的含有掩蔽剂的圆形滤纸。（2）加待测样液。使用时，首先样品口加入定量待检测的石油废水试样液。石油废水试样液经过滤槽，过滤掉其中的烯、烃、油脂等有机物。然后分别进入分流池，被定量分流到分流通道，流入反应池。实验根据石油废水试样液量，滤液互通道上放置断流压片截止滤液互通道的互通，调节流入各个分流池的样液多少。（3）加反应试剂。反应池有试样液时，分别在不同的试剂口滴加适量反应试剂，再加溶解干扰离子掩蔽剂的去离子水。需要单独加入成对的不同试剂时，用断流压片截止试剂通道的互通。反应试剂和去离子水经试剂通道与处理后的石油废水试样液在反应池混合，当反应池的混合液增加到部分溢出，部分溢出的溶液会流入进入梯度通道。（4）显色比对。当经过一系列过滤及处理后的石油废水样液分别到达显色池，与显色池内的显色滤纸发生显色反应。在规定的显色时间后，与其相应的标准色阶卡比对，判断重金属含量。上述技术方案中优选的，所述定量吸收膜囊的底部通过粘贴带粘贴在第三层的纸质基片上，定量吸收膜囊与引流条保护膜用粘贴带贴合。上述技术方案中优选的，所述第三层的基底用第一层、第二层相同的处理过程，使其具有超疏水性能。最后与底层支撑基片用光固胶依次粘贴上，用紫外光曝光粘合固定。与现有技术相比，本专利技术具有下列有益效果：芯片选择和芯片操作灵活多变，适合不同情况下的多种重金属离子的测定；芯片能够精确分流样品。纸基微流控芯片运用双螺旋的碳海绵嵌入在过滤槽中，不仅可以让检测样品与碳海绵接触面积足够大，充分保证了对检测样品中含有的有机物及油类进行吸附，留有的空隙还可使样品顺利向前流动。且本专利技术设计的多级梯度通道使对样品的吸引力足够大，保证样品能够顺利流入显色槽中。同时，每个梯度通道的亲水性滤纸相同，保证样品可以达到相同流速流入显色槽，控制反应时间，能更好的计时，判断不同时间重金属离子是否能够反应完全与标准色阶进行比对。附图说明图1为本专利技术的一种芯片的主视结构示意图。图2为本专利技术的一种芯片第一层基片的主视结构示意图。图3为本专利技术的一种芯片第二层基片的主视结构示意图。图4为本专利技术的一种梯度通道结构示意图。图5为本专利技术的一种芯片的各层基片功能部件的加工示意图。图6为本专利技术的一种8通道矩形表面芯片的主视结构示意图。图7为本专利技术的一种8通道圆形表面芯片的主视结构示意图。图8为本专利技术的一种10通道圆形表面芯片的主视结构示意图。图9为本专利技术的一种芯片分流池的主视结构示意图。图10为本专利技术的一种芯片定量吸收膜囊的截面未吸样液时的结构示意图。图11为本专利技术的一种芯片定量吸收膜囊的截面吸样液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道检测用纸基微流控芯片的使用方法，使用的芯片由第一层、第二层和第三层纸质基片和底层支撑基片组成；所述芯片呈圆形或矩形，由三层形状和尺寸大小一致的、经过超疏水处理的纸质基片粘贴在一起；所述第一层，按芯片的不同规格在第一层纸质基片上，加工出贯通纸质基片上下厚度的显色池、梯度通道、反应池、试剂通道、试剂口、样品口、过滤槽、分流池、分流通道、滤液互通道的形状尺寸；所述样品口设置在芯片的中心位置，样品口的四周连接2条以上的均匀分布的过滤槽，每条过滤槽的宽度尺寸和长度尺寸一致，都各自通向各自对应的一个分流池；每个分流池都连接2条以上的分流通道；所述芯片的每个分流池都通过滤液互通道串通在一起，或没有加工滤液互通道，分流池各自独立不串通；所述每个分流通道都各自通向各自对应的一个反应池，每个反应池都各自连通一个各自对应的梯度通道和梯度通道连接的显色池；所述每个反应池都与1条或2条试剂通道相连通，试剂通道与试剂口连接；所述芯片是以个样品口为中心按星形排布各个功能部件；或者以样品口和试剂口各自为中心，分左右2个中心，其余各个功能部件在样品口和试剂口的中间排布；所述第二层，对应同一芯片规格的第一层纸质基片上的位置，加工有显色池、梯度通道、反应池、分流池、分流通道和粘贴有过滤材料；过滤材料制备成双螺旋结构；所述第三层，对应同一芯片规格的第一层和第二层纸质基片上的位置，加工有显色池、反应池，并且在分流池、分流通道、梯度通道的位置上分别加工粘贴有不同功能的部件；所述分流池的位置，在分流池与过滤槽连接处，加工粘贴有滤液引流条；滤液引流条在分流池内分成2个以上的滤液分流条，各自朝向一一对应的分流通道；在分流池与每一个分流通道的接口处，都安装有一个定量吸收膜囊；所述定量吸收膜囊内部装有强吸水膨胀材料，外部由防水膜包裹而成，没吸水时其呈扁平状；定量吸收膜囊底部粘贴在第三层的纸质基片上，顶部加工有条形开口；每个滤液分流条的端头下压在一个定量吸收膜囊的条形开口的一半处；定量吸收膜囊的条形开口的另外一半的上方压的是引流条保护膜；所述引流条保护膜与引流条紧密贴合，贴在分流通道的位置处，并伸入分流池内，在定量吸收膜囊处二者上下分开形成一个开口；引流条在开口底部被定量吸收膜囊的一半压着，引流条保护膜在开口上部压在定量吸收膜囊的条形开口的一半处，并粘贴固定在一起；定量吸收膜囊在压在引流条处的底部处，加工有膜囊折叠开口；所述滤液分流条在开始压上定量吸收膜囊的上方处，加工有折痕；所述滤液分流条的折痕两旁的分流池底部安装有强吸水材料，强吸水材料与折痕之间有阻挡楞或有间距；所述梯度通道的位置处，粘贴有三个不同亲水浓度的滤纸，从反应池到显色池亲水浓度逐渐增加，即亲水能力逐渐增加；同一个芯片的每一个梯度通道粘贴的亲水性滤纸顺序和规格相同；所述底层支撑基片，对应同一芯片规格的第一层、第二层和第三层纸质基片上的位置，在显色池、反应池的位置上分别加工粘贴有不同功能的部件；所述反应池位置处，粘贴的是由先前经过反应试剂浸泡，晾干等处理后的粘贴在基底上的滤纸小圆片，并且反应池的底面是低于分流通道的底面；试剂通过试剂口加入，经试剂通道流入反应池，试剂通道底面高于反应池底面；所述显色池位置处，粘贴检测不同种或同种重金属离子的显色滤纸；芯片压合后，在显色池内嵌入有避光的锡箔纸；其特征在于，使用方法如下：（1）芯片准备；根据待测重金属离子的种类和数量，以检测1个金属离子，至少同时检测2个试样，2个标准试样作为对照组，共需要4个显色池的标准，选择具有4个或4个以上的显色池规格的芯片，便于对照试验；使用前配置好所需试剂；制备好重金属离子对应的显色滤纸和标准色阶卡；将圆形显色滤纸放入显色池；在反应池对应拟检测的重金属离子，放入相应的含有掩蔽剂的圆形滤纸；（2）加待测样液；使用时，首先从样品口加入定量的待检测的石油废水试样液；石油废水试样液经过滤槽，过滤掉其中的烯、烃、油脂等有机物；然后分别进入分流池，被定量分流到分流通道，流入反应池；实验根据石油废水试样液量，滤液互通道上放置断流压片截止滤液互通道的互通，调节流入各个分流池的样液多少；（3）加反应试剂；反应池有试样液时，分别在不同的试剂口滴加适量反应试剂，再加溶解干扰离子掩蔽剂的去离子水；需要单独加入成对的不同试剂时，用断流压片截止试剂通道的互通；反应试剂和去离子水经试剂通道与处理后的石油废水试样液在反应池混合，当反应池的混合液增加到部分溢出，部分溢出的溶液会流入进入梯度通道；（4）显色比对；当经过一系列过滤及处理后的石油废水样液分别到达显色池，与显色池内的显色滤纸发生显色反应；在规定的显色时间后，与其相应的标准色阶卡比对，判断重金属含量。...

【技术特征摘要】
1.一种多通道检测用纸基微流控芯片的使用方法，使用的芯片由第一层、第二层和第三层纸质基片和底层支撑基片组成；所述芯片呈圆形或矩形，由三层形状和尺寸大小一致的、经过超疏水处理的纸质基片粘贴在一起；所述第一层，按芯片的不同规格在第一层纸质基片上，加工出贯通纸质基片上下厚度的显色池、梯度通道、反应池、试剂通道、试剂口、样品口、过滤槽、分流池、分流通道、滤液互通道的形状尺寸；所述样品口设置在芯片的中心位置，样品口的四周连接2条以上的均匀分布的过滤槽，每条过滤槽的宽度尺寸和长度尺寸一致，都各自通向各自对应的一个分流池；每个分流池都连接2条以上的分流通道；所述芯片的每个分流池都通过滤液互通道串通在一起，或没有加工滤液互通道，分流池各自独立不串通；所述每个分流通道都各自通向各自对应的一个反应池，每个反应池都各自连通一个各自对应的梯度通道和梯度通道连接的显色池；所述每个反应池都与1条或2条试剂通道相连通，试剂通道与试剂口连接；所述芯片是以个样品口为中心按星形排布各个功能部件；或者以样品口和试剂口各自为中心，分左右2个中心，其余各个功能部件在样品口和试剂口的中间排布；所述第二层，对应同一芯片规格的第一层纸质基片上的位置，加工有显色池、梯度通道、反应池、分流池、分流通道和粘贴有过滤材料；过滤材料制备成双螺旋结构；所述第三层，对应同一芯片规格的第一层和第二层纸质基片上的位置，加工有显色池、反应池，并且在分流池、分流通道、梯度通道的位置上分别加工粘贴有不同功能的部件；所述分流池的位置，在分流池与过滤槽连接处，加工粘贴有滤液引流条；滤液引流条在分流池内分成2个以上的滤液分流条，各自朝向一一对应的分流通道；在分流池与每一个分流通道的接口处，都安装有一个定量吸收膜囊；所述定量吸收膜囊内部装有强吸水膨胀材料，外部由防水膜包裹而成，没吸水时其呈扁平状；定量吸收膜囊底部粘贴在第三层的纸质基片上，顶部加工有条形开口；每个滤液分流条的端头下压在一个定量吸收膜囊的条形开口的一半处；定量吸收膜囊的条形开口的另外一半的上方压的是引流条保护膜；所述引流条保护膜与引流条紧密贴合，贴在分流通道的位置处，并伸入分流池内，在定量吸收膜囊处二者上下分开形成一个开口；引流条在开口底部被定量吸收膜囊的一半压着，引流条保护膜在开口上部压在定量吸收膜囊的条形开口的一半处，并粘贴固定在一起；定量吸收膜囊在压在引流条处的底部处，加工有膜囊折叠开口；所述滤液分流条在开始压上定量吸收膜囊的上方处，加工有折痕；所述滤液分流条的折痕两旁的分流池底部安装有强吸水材料，强吸水材料与折痕之间有阻挡楞或有间距；所述梯...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文峰，廖晓玲，黄秋红，游小双，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50