基于微芯片电泳的植物养分原位提取与检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于微芯片电泳的植物养分原位提取与检测系统及方法，其方法首先对待测植物进行养分离子的浸提，得到待测液，植物叶养分浸提包括取样、原位灼烧和原位浸提；植物茎组织中养分浸提需包括毛细管、阀门、微型摄像头、操作台和微型气压泵协同作用；植物根际土壤养分浸提包括取样、研磨、过筛和浸提；然后，控制模块控制电压模块产生进样和分离高压，将待测样品通入微芯片并将其分离；接着，信号模块产生激励和参考信号，检测模块对从微芯片分离后的离子进行检测，不同带电离子由于其自身电荷数、离子半径及质量不等，导致其在恒定电场下迁移速度也不同，根据其到达的时间可区分离子类型，根据得到的峰面积可确定离子的浓度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智慧农业新技术与新装备，尤其涉及一种基于微芯片电泳的植物养分原位提取与检测系统及方法。

技术介绍

1、农作物在生长过程中营养状态的及时获取，对维持农作物正常生长发育、实现养分的精准供应有重要意义。此外，农作物养分诊断有助于避免不必要的养分施用，降低成本，减少土壤中的养分耗尽，有助于土壤的可持续利用，符合当前智慧农业的需求标准。

2、现阶段，农作物营养诊断主要以实验室分析为主，通常依赖大型检测设备，存在仪器昂贵、体积大、难操作、精度低、检测成本高、检测速率慢、前处理复杂和无法实时监测等问题，难以满足农作物养分原位检测的需求，无法实时、迅速地了解到农作物的养分水平。

3、近年来，微芯片电泳-c4d(capacitively coupled contactless conductivitydetection，电容耦合非接触电导检测)法得到发展。根据微芯片电泳原理，不同带电离子由于自身电荷数、离子半径及质量不等，导致其在恒定电场下迁移速度不同而发生电泳分离；采用电容耦合非接触电导法检测离子。电容耦合指输入激励信号后，检测电极会本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于微芯片电泳的植物养分原位提取与检测系统，其特征在于，包括控制模块(1)、电压模块(2)、信号模块(3)、微芯片模块(4)和检测模块(5)和植物养分离子浸提模块；

2.根据权利要求1所述的基于微芯片电泳的植物养分原位提取与检测系统，其特征在于，所述电压模块(2)为高压电源，控制模块(1)驱动电压模块(2)产生进样高压和分离高压，分别控制样品离子的进样和分离；控制模块(1)还控制信号模块(3)产生正弦信号，并通过控制正弦信号的幅相调整离子检测的信号强度。

3.根据权利要求1所述的基于微芯片电泳的植物养分原位提取与检测系统，其特征在于，微芯片模块(4)包括：...

【技术特征摘要】

1.一种基于微芯片电泳的植物养分原位提取与检测系统，其特征在于，包括控制模块(1)、电压模块(2)、信号模块(3)、微芯片模块(4)和检测模块(5)和植物养分离子浸提模块；

2.根据权利要求1所述的基于微芯片电泳的植物养分原位提取与检测系统，其特征在于，所述电压模块(2)为高压电源，控制模块(1)驱动电压模块(2)产生进样高压和分离高压，分别控制样品离子的进样和分离；控制模块(1)还控制信号模块(3)产生正弦信号，并通过控制正弦信号的幅相调整离子检测的信号强度。

3.根据权利要求1所述的基于微芯片电泳的植物养分原位提取与检测系统，其特征在于，微芯片模块(4)包括：塑料管(401)、pmma膜(402)、微通道(403)、进样孔(404)、进样通道(405)、进样废液孔(406)、分离孔(407)、分离通道(408)、分离废液孔(409)；进样孔、进样废液孔、分离孔和分离废液孔的半径与进样通道(405)和分离通道(408)宽相同，采用印刷电路板制作微通道阳膜；将待测液注入到进样孔，施加进样电压，待测液中离子在电场作用下进入微芯片通道(405)；施加分离电压，不同带电离子发生电泳在分离通道(408)中分离，分离开的离子到达分离废液孔(409)，从检测模块(5)中得到离子图谱，检测的溶液的离子种类及其浓度。

4.根据权利要求1所述的基于微芯片电泳的植物养分原位提取与检测系统，其特征在于，检测模块(5)中电极制作在印刷电路板上，包含两个反向平行的电极，分别为激励电极(501)和检测电极(502)，以及屏蔽电极(503)，激励电极产生激励信号，检测电极获取最终的检测信号进行处理，屏蔽电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明鹏，王超凡，周旺平，赵兴强，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：