一种用于生物胺检测的微流控芯片装置及应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于生物胺检测的微流控芯片装置及应用，包括进样口、连接通道、检测模块和气压驱动区；所述进样口、检测模块和气压驱动区通过连接通道依次连接；所述进样口连接大气；所述检测模块内包含乙酸纤维素基荧光物质修饰的三维多孔聚二甲基硅氧烷(PDMS)结构，所述气压驱动区通过按压的方式，提供负压促使芯片外部待测气体或液体进入芯片。本发明专利技术可以通过检测不同食品中生物胺的响应情况，判断食品的新鲜度。所制备的微流控装置对生物胺具有快速、可逆的响应，因此很容易作为一种快速检测装置，在食品工业中提供实际应用。在食品工业中提供实际应用。在食品工业中提供实际应用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于生物胺检测的微流控芯片装置及应用


[0001]本专利技术涉及一种用于生物胺检测的微流控芯片装置及应用，属于微流控芯片生物领域。

技术介绍

[0002]生物胺(biogenic amine，BA)，如组胺、酪胺、腐胺和尸胺等，是一类具有生物活性的、含氮的低分子量有机化合物的总称。大多数食品中都含有生物胺，这些生物胺主要是由氨基酸脱羧或醛酮的转氨化形成。过量摄入则会引起头疼、腹部痉挛、呕吐等不良生理反应，因此监测食品中的生物胺水平对保障饮食安全至关重要。
[0003]目前，检测生物胺的方法有很多，包括光学传感器法、薄层色谱(TLC)法、毛细管电泳(CE)法、气质联用(GC
‑
MS)法和高效液相色谱(HPLC)法。其中，光学传感器因其灵敏度高、选择性好而更受人们的关注。
[0004]传统的基于一种发光体荧光强度变化的光学传感器，其测量精度容易受到发光体浓度、测量仪器以及外部环境(如温度、湿度等)的影响。且单一的光学传感器强度较弱，容易导致肉眼检测模式的失败。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于生物胺检测的微流控芯片装置及应用。
[0006]本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种用于生物胺检测的微流控芯片装置，包括进样口、连接通道、检测模块和气压驱动区；所述气压驱动区、检测模块和进样口通过连接通道从左往右依次连接；所述进样口连接大气；所述检测模块内包含乙酸纤维素基荧光物质修饰的三维多孔PDMS结构，所述气压驱动区通过按压的方式，提供负压促使芯片外部待测气体或液体进入芯片。
[0008]进一步的，所述气压驱动区为圆柱形结构，直径1
‑
2厘米，高度1厘米；所述检测模块和其两侧的连接通道的高度相等，为0.5
‑
3毫米；检测模块宽度0.5
‑
1厘米，长度1
‑
2厘米；所述检测模块左边的连接通道宽度0.5
‑
2毫米，长度0.5
‑
2厘米；检测模块右边的连接通道宽度1
‑
4毫米，长度1
‑
2厘米；所述进样口为圆柱形结构，直径是0.5
‑
1厘米，高度与芯片高度一致，为0.5
‑
1.5厘米；
[0009]进一步的，所述乙酸纤维素基荧光物质修饰的三维多孔PDMS结构的制备方法包括以下步骤：
[0010]S1、制备三维多孔PDMS；
[0011]S2、制备生物胺检测物质；所述生物胺检测物质为乙酸纤维素基荧光物质；
[0012]S3、在步骤S1所得三维多孔PDMS表面修饰步骤S2所得乙酸纤维素基荧光物质。
[0013]进一步的，步骤S1所述制备三维多孔PDMS包括以下步骤：
[0014]S11、将泡沫镍分别放在丙酮、乙醇和去离子水中超声处理20
‑
25min；洗涤后，放在
65℃的烘箱中2
‑
6h，烘干水分，得到烘干后的镍网；
[0015]S12、将步骤S11烘干后的镍网浸入在含有催化剂的PDMS中，，浸泡后倒出PDMS，并将镍网离心，将多余的PDMS甩出，只保留镍网表面一层覆盖的PDMS；所述PDMS和催化剂的质量比例是10:1；
[0016]S13、将步骤S12所得表面覆盖PDMS的镍网放入70℃烘箱中2
‑
6h，固化PDMS，得到固化后的表面覆盖PDMS的镍网；
[0017]S14、切割步骤S13固化后的表面覆盖PDMS的镍网的四周，使镍暴露在空气中；
[0018]S15、将步骤S14切割后的镍网放入7mol/L的浓硝酸溶液中，腐蚀镍网；腐蚀结束后，用去离子水和乙醇清洗并65℃烘干，得到三维多孔PDMS；
[0019]S16、将步骤S15所得三维多孔PDMS结构置于等离子清洗机处理5分钟。
[0020]进一步的，步骤S2所述乙酸纤维素基荧光物质为乙酸纤维素
‑
FITC和乙酸纤维素
‑
PpIX。
[0021]进一步的，所述乙酸纤维素
‑
FITC制备方法包括以下步骤：
[0022]①
首先将3mmol乙酸纤维素溶解在20ml无水二甲基甲酰胺中；
[0023]②
在另一个烧瓶中，将0.1mmol FITC溶于无水二甲基甲酰胺，然后转移到乙酸纤维素的无水二甲基甲酰胺溶液中；
[0024]③
向混合物中加入5mmol二月桂酸二丁基锡；混合物在100℃反应4小时后，冷却至室温；溶液在乙醇中沉淀，过滤沉淀物，随后用氯仿和H2O洗涤，最终，通过冷冻干燥步骤，得到黄色粉末，即乙酸纤维素
‑
FITC。
[0025]进一步的，所述乙酸纤维素
‑
PpIX制备方法包括以下步骤：
[0026]①
首先将4mmol乙酸纤维素溶解于20ml二甲基亚砜中；
[0027]②
在另一个烧瓶中，用0.0667mol PpIX溶于N，N'
‑
羰基二咪唑溶液中；
[0028]③
然后，将制备的PpIX溶液添加到乙酸纤维素溶液中；所得混合物在80℃下搅拌20h；
[0029]④
最终产物在乙醇中沉淀，并进一步洗涤三次，然后在80℃的真空烘箱中干燥24小时，获得棕色粉末，即乙酸纤维素
‑
PpIX。
[0030]进一步的，所述步骤S3包括以下步骤：
[0031]S31、将制得的乙酸纤维素
‑
FITC和乙酸纤维素
‑
PpIX以1:1～5的质量比溶解在DMF中制备均匀溶液，随着乙酸纤维素
‑
PpIX质量比的增加，在365nm紫外光下溶液逐渐变红；
[0032]S32、将三维多孔PDMS结构置于乙酸纤维素基荧光物质溶液中浸泡，真空干燥，乙酸纤维素基荧光物质在PDMS表面形成薄膜，得到表面修饰乙酸纤维素基荧光物质的PDMS骨架。
[0033]所述微流控芯片装置在生物胺检测方面的应用，包括以下步骤：
[0034]①
取所述微流控芯片，清洗干净；
[0035]②
按住芯片的气压驱动区，将待检测样品置于进样口；所述待检测样品为气体或液体；
[0036]③
松开芯片的气压驱动区，使样品自行进入芯片并通过连接通道流经检测模块；
[0037]④
在365nm紫外光下观察，根据检测模块的颜色判断检测效果。
[0038]进一步的，所述步骤
④
中，若检测模块从红色变成绿色或红色褪去，证明该检测模
块检测到了生物胺；若检测模块颜色没有变化，证明该检测模块未检测到生物胺。
[0039]有益效果
[0040](1)传统的单一荧光物质的生物胺检测实验，响应效果不佳。通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生物胺检测的微流控芯片装置，其特征在于，包括进样口、连接通道、检测模块和气压驱动区；所述气压驱动区、检测模块和进样口通过连接通道从左往右依次连接；所述进样口连接大气；所述检测模块内包含乙酸纤维素基荧光物质修饰的三维多孔PDMS结构，所述气压驱动区通过按压的方式，提供负压促使芯片外部待测气体或液体进入芯片。2.根据权利要求1所述微流控芯片装置，其特征在于，所述气压驱动区为圆柱形结构，直径1
‑
2厘米，高度1厘米；所述检测模块和其两侧的连接通道的高度相等，为0.5
‑
3毫米；检测模块宽度0.5
‑
1厘米，长度1
‑
2厘米；所述检测模块左边的连接通道宽度0.5
‑
2毫米，长度0.5
‑
2厘米；检测模块右边的连接通道宽度1
‑
4毫米，长度1
‑
2厘米；所述进样口为圆柱形结构，直径是0.5
‑
1厘米，高度与芯片高度一致，为0.5
‑
1.5厘米。3.根据权利要求2所述微流控芯片装置，其特征在于，所述乙酸纤维素基荧光物质修饰的三维多孔PDMS结构的制备方法包括以下步骤：S1、制备三维多孔PDMS；S2、制备生物胺检测物质；所述生物胺检测物质为乙酸纤维素基荧光物质；S3、在步骤S1所得三维多孔PDMS表面修饰步骤S2所得乙酸纤维素基荧光物质。4.根据权利要求3所述微流控芯片装置，其特征在于，步骤S1所述制备三维多孔PDMS包括以下步骤：S11、将泡沫镍分别放在丙酮、乙醇和去离子水中超声处理20
‑
25min；洗涤后，放在65℃的烘箱中2
‑
6h，烘干水分，得到烘干后的镍网；S12、将步骤S11烘干后的镍网浸入在含有催化剂的PDMS中，，浸泡后倒出PDMS，并将镍网离心，将多余的PDMS甩出，只保留镍网表面一层覆盖的PDMS；所述PDMS和催化剂的质量比例是10:1；S13、将步骤S12所得表面覆盖PDMS的镍网放入70℃烘箱中2
‑
6h，固化PDMS，得到固化后的表面覆盖PDMS的镍网；S14、切割步骤S13固化后的表面覆盖PDMS的镍网的四周，使镍暴露在空气中；S15、将步骤S14切割后的镍网放入7mol/L的浓硝酸溶液中，腐蚀镍网；腐蚀结束后，用去离子水和乙醇清洗并65℃烘干，得到三维多孔PDMS；S16、将步骤S15所得三维多孔PDMS结构置于等离子清洗机处理5分钟。5.根据权利要求3所述微流控芯片装置，其特征在于，步骤S2所述乙酸纤维素基荧光物质为乙酸纤维素
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FITC和乙酸纤维素
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PpIX。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦玉岭，毛天智，陈欢欢，胡文琪，唐曲，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：