一種檢測菌落總數微流控芯片及其檢測系統和檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種微流控芯片檢測技術，特別是涉及一種檢測菌落總數微流控芯片及其檢測系統和檢測方法。
【背景技術】
[0002]菌落總數是指在一定條件下(如需氧情況、營養條件、pH、培養溫度和時間等)每克(每毫升)樣品生長出來的細菌菌落數量。水中菌落總數的測定是水質監測的一項重要指標，它直接反應水的細菌污染程度，人工游泳池水、生活飲用水等都需要對菌落總數進行檢測。
[0003]ATP是一種高能磷酸化合物，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三個相連的磷酸基團構成。在化學反應中，ATP主要通過釋放磷酸基團從而達到釋放能量的目的。使用ATP生物熒光檢測法，其化學反應的結果是把化學能轉換為光能，在有足量熒光素和氧的條件下，ATP的數量與光信號的強弱成正比。這種光信號可由微量熒光檢測儀檢測，每個發光值都會對應相應的細菌總數，從而達到了即時檢測細菌總數的目的。ATP生物發光法具有不需要培養、操作簡便、快速完成檢測等優點。
[0004]目前市場上已有用于ATP生物發光的檢測試劑盒，試劑用量大;檢測需要相關的精密儀器配套使用，儀器的購買、使用及維護成本高;在操作過程中不能實現在線檢測，增加了人為因素，降低了檢測準確度。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種檢測菌落總數微流控芯片及其檢測系統和檢測方法，可以快速檢測溶液中的菌落總數。
[0006]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:一種檢測菌落總數的微流控芯片，包括基板;進液口，用于引入檢測液體且形成于所述基板上;檢測腔，形成于所述基板內；出液口，用于排出檢測液體，且形成于所述基板上;進液通道，用于將檢測液體從所述進液口引入所述檢測腔，形成于所述基板內；出液通道;用于將檢測液體從所述檢測腔引入所述出液口，且形成于所述基板內；以及光纖接口，用于將檢測信號引出，且設置于所述檢測腔所包圍的基板的上方。
[0007]本發明提供一種微型化的檢測芯片，檢測溶液為微升級別，進液通道、出液通道和檢測腔都為毫米級尺寸，整個芯片面積僅為幾平方厘米，是一種微型化的檢測芯片。同時微流控芯片減少了人為干擾因素，減少了檢測過程中其熒光強度的衰減，提高了檢測準確度。
[0008]優選地，所述的檢測腔為圓柱形，深度為2mm?5mm，直徑為2mm?7mm,所述的進液通道為“Z”形混合通道，其轉角度數為30°?60°，通道深度為0.5mm?1mm，寬度為0.2mm?
0.8mm。
[0009]優選地，所述的基板所述的基板包括上下依次疊加的接口層、透光層、檢測層和反光固定層
[0010]優選地，所述進液口以及所述出液口上下貫穿所述接口層以及透光層;所述的光纖接口上下貫穿所述的接口層，所述進液通道、檢測腔、以及出液通道位于所述檢測層。
[0011]優選地，所述透光層的透光率為90 %?98 %。
[0012]優選地，所述的接口層和檢測層的材料獨立選自聚甲基丙烯酸甲酯或聚二甲基硅氧烷，所述的透光層的材料為聚對苯二甲酸乙二酯，所述的反光固定層的材料為丙烯腈-丁二稀-苯乙稀。
[0013]微流控芯片采用四層結構，芯片材質采用市場上可采購的材質，可批量生產，價格便宜。
[0014]優選地，所述進液口包括分別與所述進液通道一端連通的第一進液口和第二進液
□ O
[0015]相應的，本發明還公開了一種檢測菌落總數的檢測系統，其特征在于:包括微流控芯片和光電檢測模塊，所述的光電檢測模塊用于檢測熒光強度，所述的光電檢測模塊與所述的微流控芯片的光纖接口連接。
[0016]該檢測系統使用光電檢測模塊進行檢測，避免了大型儀器購買、使用和維護費用。與光檢測模塊連用，實現在線檢測，減少了人為因素，大大縮短了檢測時間，增加了檢測準確度。該微流控芯片設計構型可以連接在光電檢測模塊上，通過相關軟件可以實現在線檢測菌落總數。
[0017]優選的，所述的檢測系統還包括注射栗和注射器，注射器與微流控芯片的進液口相連接。
[0018]相應的，一種檢測菌落總數的檢測方法，包括如下步驟:
[0019](I)在微流控芯片的第一進液口和第二進液口中分別注入ATP提取液和ATP檢測溶液；
[0020](2)、ATP提取液和ATP檢測溶液在進液通道中進行充分混合，ATP與檢測溶液中的熒光素和熒光素酶反應發光，進入檢測腔；
[0021](3)當檢測液體經過進液通道進入到所述的檢測腔就檢測混合溶液的熒光強度，以ATP濃度的對數值為橫坐標，生物熒光強度的對數值為縱坐標，繪制ATP標準曲線，確定其最低檢出限，進而利用ATP含量與細菌數成正比這一原理，推算出菌落總數；
[0022](4)將混合液經所述出液通道到流入所述出液口排出。
[0023]該檢測方法采用微流控芯片，檢測方法簡單，較少試劑消耗量，降低了試樣成本，減少了環境污染。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1所示為本發明具體實施例中一種檢測菌落總數的微流控芯片的結構示意圖；
[0026]圖2所示為本發明具體實施例中一種檢測菌落總數的微流控芯片的接口層結構示意圖；
[0027]圖3所示為本發明具體實施例中一種檢測菌落總數的微流控芯片的透光層結構示意圖；
[0028]圖4所示為本發明具體實施例中一種檢測菌落總數的微流控芯片的檢測層結構示意圖；
[0029]圖5所示為本發明具體實施例中一種檢測菌落總數的微流控芯片的反光固定層結構示意圖；
[0030]圖6為發明具體實施例中一種檢測菌落總數的微流控芯片的系統示意圖
【具體實施方式】
[0031]結合圖1所示，檢測菌落總數的微流控芯片的結構，包括基板11和在基板11上形成的進液口 5。進液口 5與進液通道8的一端連通，進液通道8的另一端與出液通道9的一端形成有檢測腔10，混合液體在檢測腔10中停留，在檢測腔10內設置有光纖接口7，檢測腔10與出液通道9的一端連通，出液通道9的另一端與出液口 6連接，出液口 6用于排出混合溶液。
[0032]在使用時，混合溶液經過進液口 5進入到進液通道8，在進液通道8中混合反應，進入到檢測腔10，在檢測腔10中收集混合溶液的熒光強度，混合液體從檢測腔10進入到出液通道9，經過與出液通道9連通的出液口排出。
[0033]在本實施例中，進液口5為圓孔，其直徑為2mm。進液口 5有兩個，其中第一進液口 5用于ATP提取液進口，第二進液口5用于檢測溶液入口。當然，此處也不限于兩個。當進液口5為I個時，直接在進液口 5中注入混合溶液。
[0034]進液通道8是位于基板上流通的通道，進液通道8的深度優選為1mm，寬度優選為
0.5mm。進液通道8為“Z”型混合通道，其轉角度數優選為40度，通道深度優選為1mm，寬度優選為0.5_，采用“Z”型混合通道明顯縮短混合液在通道中的滯留時間，提高了其混合效率，使其迅速進入檢測區。
[0035]檢測腔10形成混合溶液的檢測區，其形狀為圓形，當然此處也并不限于該形狀，混合在檢測腔10中發出熒光，其尺寸要通過光路耦合進行優化匹配，深度優選為3mm，直徑優選為3.5mm ο
[0036]在檢測腔10內設置有光線接口 7，光纖接口 7的直徑優選為2.25mm，光纖接口用于接光纖。
[0037]出液口6用于排出混合液體。出液通道9為形成在基板上的凹槽，深度優選為Imm，寬度優選為0.5mm。出液通道9為直線形，以便以最短距離排出混合液體。出液口 6可以與出液口的直徑相同，當然也可以為其他尺寸。
[0038]在本實施例中，基板11包括上下依次疊加的接口層、透光層、檢測層和反光固定層，該四層之間采用膠粘的方法鍵合在一起。
[0039]結合圖2-4所示，進液口以及出液口上下貫穿接口層以及透光層;光纖接口上下貫穿的接口層，進液通道、檢測腔、以及出液通道位于檢測層。
[0040]檢測菌落總數的微流控芯片的接口層I，在接口層I的上面開設有進液口5和出液口6，進液口5的數目為2個，出液口6的數目為I個，當然此處也不限于此數目。進液口5用于樣品液和檢測液的進樣，出液口6用于檢測混合液的出樣，進液口5和出液口6為上下貫穿的通孔。在接口層I上還開設光纖接口 7，用于接光纖，該光纖接口 7也為通孔。
[0041]接口層I采用聚甲基丙烯酸甲酯材料，也可以采用聚二甲基硅氧烷等高小聚物材料。該接口層I的厚度優選為2mm。
[0042]透光層2為采用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜，聚對苯二甲酸乙二酯薄膜具有良好的透光性，不會對光檢測產生影響，同時避免了光纖端面與溶液直接接觸，污染光纖端面，影響檢測結果。
[0043]檢測菌落總數的微流控芯片的檢測層3，在檢測層3的上面開設有進液通道8和出液通道9，進