微流控化学发光检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种微流控化学发光检测装置，其中的装置包括化学发光检测系统以及设置在化学发光检测系统内的微流控系统；其中，微流控系统包括微流控芯片、与微流控芯片连接的待测水样，以及与微流控芯片连接且与待测水样对应的反应检测物；待测水样及反应检测物均注入微流控芯片内，在微流控芯片内发生反应并产生发光信号；化学发光检测系统用于实时监测发光信号，以实现对待测水样的在线BOD检测。利用上述实用新型专利技术能够实现水样的在线实时BOD

【技术实现步骤摘要】
微流控化学发光检测装置
本技术涉及水体生化需氧量测量
，更为具体地，涉及一种微流控化学发光检测装置。
技术介绍
有机物质是水体中的重要污染物之一，他们能在微生物的催化作用下被氧气氧化，导致水体缺氧，进而造成水中生物的死亡引起水体腐败。因此，生化需氧量(BOD)是评价水体有机物污染的重要指标，由于自然水体中氧气消耗是一个缓慢的过程，衡量BOD总量需要几十乃至上百天的时间，操作不便。因此研究者们采用一定时间内的BOD来衡量水质，包括五日生化需氧量BOD5，七日化学需氧量BOD7，相应的还有BOD10及BOD20等。目前广泛使用的标准是BOD5。现有的BOD5的测定方法主要包括接种稀释法、升温法、活性污泥曝气降解法、生化传感器法等。其中，接种稀释法作为标准测定方法，其虽然准确度高，但需要5天的测量时常并始终保持恒温(20℃)及气密性，不便于快速实时检测。另外，升温法虽然可以在一定程度上加速反应过程，以2-3天的BOD即可估算20℃的BOD5，但所用时间仍然较长。活性污泥曝气降解法主要是利用过量的活性污泥和不断通入的氧气快速分解样品中的有机物，然后测定样品反应前后的化学需氧量(未经过活性污泥曝气样品的化学需氧量：CODi，活性污泥曝气后样品的化学需氧量：CODf)，以此计算生化需氧量(BOD＝CODi-CODf)，但这种方法操作较为复杂，且需要耗时2h左右。此外，生化传感器法作为相对简便快捷的方法，其主要是通过一系列化学体系的设计，将有机物氧化过程转化为光电信号：典型的方法有生物荧光法、微生物燃料电池法、生化反应器法。目前，这些方法虽然为快速估测水质BOD打下了重要基础，但仍需要进一步发展以实现便捷快速分析，为水样实时监测提供有力工具。但是，上述各生化传感器法，需要大型的质谱分析仪器，操作不便；荧光分析需要外界激光系统，结构复杂，光源稳定性(光强、波长等)影响分析过程；此外，电化学分析需要外界电器件，电极污染等不稳定性也会导致分析结果受到影响。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的是提供一种微流控化学发光检测装置，以解决目前水样BOD检测存在的周期长、成本高、效果差等问题。本技术提供的微流控化学发光检测装置，包括化学发光检测系统以及设置在化学发光检测系统内的微流控系统；其中，微流控系统包括微流控芯片、与微流控芯片连接的待测水样，以及与微流控芯片连接且与待测水样对应的反应检测物；待测水样及反应检测物均注入微流控芯片内，在微流控芯片内发生反应并产生发光信号；化学发光检测系统用于实时监测发光信号，以实现对待测水样的在线BOD检测。此外，优选的结构特征是，反应检测物包括酵母悬浮液和鲁米诺反应体系溶液。此外，优选的结构特征是，微流控芯片包括相互导通的反应区域和化学发光区域；待测水样与酵母悬浮液同时注入反应区域，混合并充分反应后输入化学发光区域；鲁米诺反应体系溶液注入化学发光区域并与待测水样与酵母悬浮液的混合液发生化学反应，以产生发光信号。此外，优选的结构特征是，反应区域包括类特斯拉阀结构的管路；管路包括至少两个混合部以及连接相邻两混合部的弯折部；混合部包括规则分布的分流节点和对撞混合节点。此外，优选的结构特征是，化学发光检测系统包括暗室、光电倍增管，以及微型温度控制装置；微流控芯片放置在暗室中，光电倍增管设置在化学发光区域下方，微型温度控制装置设置在反应区域下方。此外，优选的结构特征是，化学发光检测系统包括暗室、光电倍增管，以及微型温度控制装置；微流控芯片放置在暗室中，光电倍增管设置在化学发光区域下方，微型温度控制装置设置在反应区域下方。此外，优选的结构特征是，化学发光区域包括螺旋通道；鲁米诺反应体系溶液与混合液在螺旋通道内进行混合并发生生化反应。此外，优选的结构特征是，微流控芯片包括三个入口和一个出口；反应检测物和待测水样分别在蠕动泵的作用下从对应的入口注入微流控芯片内，检测完成后的废液通过出口排出。此外，优选的结构特征是，反应检测物通过蠕动泵按照预设流速注入微流控芯片内。利用上述微流控化学发光检测装置，将待测水样及反应检测物均注入微流控芯片内，在微流控芯片内发生反应并产生发光信号，然后通过化学发光检测系统实时监测发光信号，最终实现对待测水样的在线BOD检测，能够实现快速、高效的BOD检测。为了实现上述以及相关目的，本技术的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本技术的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本技术的原理的各种方式中的一些方式。此外，本技术旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。附图说明通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本技术的更全面理解，本技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：图1为根据本技术实施例的微流控化学发光检测装置的结构示意图；图2为根据本技术实施例的微流控芯片结构示意图；图3为根据本技术实施例的反应区域结构示意图。其中的附图标记包括：微流控系统1、化学发光检测系统2、微流控芯片3、反应区域4、化学发光区域5、蠕动泵6、待测水样7、酵母悬浮液8、鲁米诺反应体系溶液9、废液10。在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。为详细描述本技术的微流控化学发光检测装置，以下将结合附图对本技术的具体实施例进行详细描述。图1示出了根据本技术实施例的微流控化学发光检测装置的示意结构。如图1所示，本技术实施例的微流控化学发光检测装置，包括化学发光检测系统2以及设置在化学发光检测系统2内的微流控系统1；其中，微流控系统1包括微流控芯片3、与微流控芯片3连接的待测水样7，以及与微流控芯片3连接且与待测水样7对应的反应检测物；待测水样7及反应检测物均注入微流控芯片3内，在微流控芯片3内发生反应并产生发光信号；化学发光检测系统2用于实时监测发光信号，以实现对待测水样7的在线BOD检测，检测速度快且准确性高。具体地，反应检测物主要包括酵母悬浮液8和鲁米诺反应体系溶液9。其中，酵母悬浮液8可包括过量的活性酿酒酵母菌及用于充当氧化还原介体的醌类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控化学发光检测装置，其特征在于，包括化学发光检测系统以及设置在所述化学发光检测系统内的微流控系统；其中，/n所述微流控系统包括微流控芯片、与所述微流控芯片连接的待测水样，以及与所述微流控芯片连接且与所述待测水样对应的反应检测物；/n所述待测水样及所述反应检测物均注入所述微流控芯片内，在所述微流控芯片内发生反应并产生发光信号；/n所述化学发光检测系统用于实时监测所述发光信号，以实现对所述待测水样的在线BOD检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种微流控化学发光检测装置，其特征在于，包括化学发光检测系统以及设置在所述化学发光检测系统内的微流控系统；其中，
所述微流控系统包括微流控芯片、与所述微流控芯片连接的待测水样，以及与所述微流控芯片连接且与所述待测水样对应的反应检测物；
所述待测水样及所述反应检测物均注入所述微流控芯片内，在所述微流控芯片内发生反应并产生发光信号；
所述化学发光检测系统用于实时监测所述发光信号，以实现对所述待测水样的在线BOD检测。


2.如权利要求1所述的微流控化学发光检测装置，其特征在于，
所述反应检测物包括酵母悬浮液和鲁米诺反应体系溶液。


3.如权利要求2所述的微流控化学发光检测装置，其特征在于，
所述微流控芯片包括相互导通的反应区域和化学发光区域；
所述待测水样与所述酵母悬浮液同时注入所述反应区域，混合并充分反应后输入所述化学发光区域；
所述鲁米诺反应体系溶液注入所述化学发光区域并与所述待测水样与所述酵母悬浮液的混合液发生化学反应，以产生所述发光信号。


4.如权利要求3所述的微流控化学发光检测装置，其特征在于，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林金明，张强，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11