可识别芯片和检测方法及其应用技术

本发明专利技术涉及化学检测领域，公开了一种可识别芯片、水质多参量检测设备和检测方法及其应用。该芯片具有多个反应池，多个所述反应池设置在以所述可识别芯片的中心为圆心的一个以上圆周上，与所述反应池对应设置有用于确定检测信号的标记。本发明专利技术的可识别芯片检测光路简单，操作难度低，可满足多种信号同时检测的要求。

Recognizable chip and detection method and its application

The invention relates to the field of chemical detection, and discloses a recognizable chip, a water quality multi parameter detection device, a detection method and an application thereof. The chip has a plurality of reaction pools which are arranged on more than one circumference with the center of the recognizable chip as the center, and corresponding to the reaction pool are provided with marks for determining the detection signal. The recognizable chip of the invention has simple detection optical path, low operation difficulty and can meet the requirements of simultaneous detection of multiple signals.

【技术实现步骤摘要】
可识别芯片和检测方法及其应用
本专利技术涉及化学检测领域，具体涉及一种可识别芯片和检测方法及其应用。
技术介绍
近代仪器的发展方向之一为小型化、集成化、便携化。无论在生命科学、化学化工领域，还是环境保护领域，微全分析系统(microTAS)的出现已经带来了革命性的变化。微全分析的目的在于功能集成化，将原本需要在实验室内实现的样品制备、分离、纯化、反应、监测等复杂功能整合集中到微型分析设备甚至信用卡大小的芯片上，因此也被称为“芯片实验室”。微全分析技术于上世纪90年代被Manz等提出，得益于微机电加工、生物化学等相关技术的发展，已经逐渐成为了分析化学的前沿技术。其具有一系列区别于传统技术的特点：1)有效传热传质且特征尺度小，因而处理速度快、效率高；2)试剂损耗小；3)设备尺寸小、重量轻、功能集成型高；4)大批量生产时单个设备成本低。这些优点使其迅速广泛应用于药物筛选、高通量测序、分子诊断、环保监测等领域，其便携性和功能集成性尤其于现场检测应用中，为实验室测试无法普及或受限的场景提供了解决方案。上述场景包括但不限于：事故后应急检测、水质现场检测、生化分析患者自测等。对芯片上反应信号进行检测的方法主要有光学检测、电化学检测、质谱检测等。其中光学检测包括荧光、吸光度、化学发光、红外光谱、紫外光谱、折射率检测等；电化学检测包括安培、电导、电位检测等；质谱检测包括电喷雾离子化质谱和基质辅助激光解析离子化质谱检测等。其中光学检测由于灵敏度高、非接触式不影响反应本身、噪声较小且特异性好等优点愈发受到青睐。作为微全分析技术的必要组成部分，在应用于现场检测场景时，芯片上检测技术也应当向着微型化、便携化、操作简单化方向发展，如POS机大小的手持式分光光度计、拉曼光谱仪、红外光谱甚至用智能手机直接拍照分析等纷纷面世。同时，由于现场检测的目标物往往不止一个，多参数、多目标物同时检测成为重大需求。针对此，如何将具有多参数检出功能的微全分析芯片与小型光谱分析技术有机结合成为微全分析技术推广应用于现场检测场景所要解决的重要问题。目前，通过芯片设计人们已经能够实现单次进样、多反应同时进行，采用的方法一般是将不同反应(限制在不同反应池中)分布在芯片不同的空间位置上，在读出时或者将检测光路移动至不同反应池处逐一读出各反应池信号，或者获取芯片整体的信号，数据分析时进行各信号的独立分析。前者要求检测光路的移动，不易精确定位，读出误差较大且不易操作，后者则不适用于红外光谱、吸光度等不能够信号叠加的分析方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的芯片检测设备应用受限的问题，提供一种可识别芯片和检测方法及其应用，本专利技术通过可识别芯片上设置的标记即可容易识别需要的检测方式，检测过程操作简便，能够快速完成多种方法的检测。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种可识别芯片，该芯片具有多个反应池，多个所述反应池设置在以所述可识别芯片的中心为圆心的一个以上圆周上，与所述反应池对应设置有用于确定检测信号的标记。优选地，与每个反应池分别对应设置有用于确定检测信号的标记。优选地，所述可识别芯片为圆形。优选地，所述多个反应池设置在以所述可识别芯片的中心为圆心的圆周上。优选地，所述反应池分为多组，且每组反应池具有多个反应池，每组的多个反应池分别设置在以所述可识别芯片的中心为圆心的一组同心圆中一个的圆周上。优选地，所述可识别芯片的中心处设置有固定部件，所述固定部件用于将所述可识别芯片固定在检测装置上，并且所述可识别芯片能够在检测装置中进行旋转。优选地，所述芯片为玻璃芯片、石英芯片或高分子材料芯片。本专利技术第二方面提供一种基于可识别芯片的水质多参量检测设备，该水质多参量检测设备包括芯片检测装置，以及能够固定在该芯片检测装置上的上述可识别芯片，并且所述可识别芯片能够在所述芯片检测装置中进行旋转。优选地，所述芯片检测装置中具有信号识别部件和一个以上检测部件，所述信号识别部件用于检测所述可识别芯片上的用于确定检测信号的标记，所述检测部件与所述可识别芯片上的用于确定检测信号的标记相对应。优选地，所述可识别芯片能够通过手动或者通过芯片检测装置中的驱动部件驱动绕所述可识别芯片的中心旋转。优选地，所述检测部件为色度检测部件、吸光度检测部件、荧光信号检测部件、拉曼信号检测部件和红外光谱检测部件中的一种或多种。优选地，该水质多参量检测设备还包括进样部件、带动芯片转动的驱动部件、信号采集部件、数据处理部件、数据输出部件和数据传输部件中的一种或多种。本专利技术第三方面提供一种检测方法，该方法包括：使用上述可识别芯片或者上述水质多参量检测设备，通过旋转所述可识别芯片进行不同反应池中的样品检测。本专利技术第四方面提供上述可识别芯片、上述水质多参量检测设备、或者上述检测方法在环境污染物检测、体外诊断或微全分析芯片领域的应用。在需要对芯片上多个位置的反应池中的光学信号进行测量的场景下，已有的固定芯片、移动检测光路的方法和获取整个芯片信号的方法存在读出误差大、检出方法受限等问题。本专利技术提出了一种固定旋转轴心和光路位置，通过旋转芯片对反应池逐一测试的可识别芯片，可以达到的有益效果有：1)通过设置在芯片上的标记容易识别需要的检测方式，测试快捷、准确、可重复性强；2)进而，通过芯片旋转实现不同位置信号的读出，无需移动测试光路的物理位置，减少机械部位，节约空间，同时减少由于定位引起的测量误差；3)可以在短时间内实现多参数的同时读出；4)允许采用吸光度法、拉曼光谱法、红外光谱法、紫外光谱法、化学发光法、荧光法、色度法等多种光谱分析方法，不受分析方法的限制；5)由于采用针对单一反应池逐个采集信号，与芯片整体同时读出方法(如对芯片整体拍照等)相比信号强度高、噪声低。6)仅使用一张芯片即可在短时间内完成多种不同检测指标的检测，检测过程操作简便，准确度高，有利于检测装置的小型化和便携化，可适用于多种检测场景的需求。附图说明图1是本专利技术的一种可识别芯片的结构示意图；图2是本专利技术的另一种可识别芯片的结构示意图；图3是本专利技术的水质多参量检测设备的结构示意图。附图标记说明1、光源2、分路光纤3、光谱设备具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指附图中的上、下、左、右。本专利技术提供的可识别芯片，如图1-2所示，该芯片具有多个反应池，多个所述反应池设置在以所述可识别芯片的中心为圆心的一个以上圆周上，与所述反应池对应设置有用于确定检测信号的标记。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可识别芯片，其特征在于，该芯片具有多个反应池，多个所述反应池设置在以所述可识别芯片的中心为圆心的一个以上圆周上，与所述反应池对应设置有用于确定检测信号的标记。/n

【技术特征摘要】
1.一种可识别芯片，其特征在于，该芯片具有多个反应池，多个所述反应池设置在以所述可识别芯片的中心为圆心的一个以上圆周上，与所述反应池对应设置有用于确定检测信号的标记。


2.根据权利要求1所述的可识别芯片，其中，与每个反应池分别对应设置有用于确定检测信号的标记。


3.根据权利要求1所述的可识别芯片，其中，，所述芯片为圆形。


4.根据权利要求1所述的可识别芯片，其中，所述反应池设置在以所述可识别芯片的中心为圆心的圆周上。


5.根据权利要求1所述的可识别芯片，其中，所述反应池分为多组，且每组反应池具有多个反应池，每组的多个反应池分别设置在以所述可识别芯片的中心为圆心的一组同心...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙冰，王林，姜慧芸，张铁，徐伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37