微流控芯片及其在農藥檢測中的應用
【技術領域】
[0001]本申請屬于環境檢測和食品安全等領域，特別是涉及一種微流控芯片及其在農藥檢測中的應用。
【背景技術】
[0002]農藥由于其很強的化學穩定性，易于殘留在作物和土壤中或者其它環境中，當其濃度達到一定值時(殘留量)，被人食用后就會在體內積累，引起慢性中毒。目前，我國農藥殘留污染類檢測分為三種類型，有機磷農藥、擬除蟲菊酯類和殺菌劑，有機磷農藥因在農業病蟲害防治方面具有高效、安全、經濟、方便、應用范圍廣等特點，是我國現階段使用量最大的農藥。中國環境優先檢測有機污染物“黑名單”中列出的10種化學農藥，其中有機磷類農藥就占了7種。因此，有機磷農藥殘留是我國農藥殘留分析的重點。檢測有機磷農藥殘留量的方法主要有色譜法(薄層色譜法，氣相色譜法和液相色譜法)，這類檢測方法處理復雜，需要配合昂貴的儀器，不適合現場檢測。此外還有酶抑制法、QuEChERS、發光菌檢測法、免疫法、化學發光法等等。
[0003]目前市場上檢測農藥殘留的便攜式儀器和速測卡(RP系列、YN系列、CL系列、GDYN系列、綠T系列)都是基于抑制酶法(乙酰膽堿酯酶)，而使用酶的方法價格昂貴，且酶活性不易維持，不易保存。酶抑制法是采用比色法檢測，在實際檢測中部分蔬菜可能出現假陽性“誤檢”現象，并且當待測樣品中的色素，如葉綠素、胡蘿卜素等含量過高時，會造成測得的透過率異常低，造成吸光度變化值的不準確，影響檢測可靠性。另外，采用速測卡雖然可以起到快速簡便的效果，但是可測范圍窄，檢測限高，一般低于lmg/kg的都無法識別，多數達不到農藥檢測國標值。
[0004]因此，開發一種其他類型的檢測方法，尤其是無酶檢測成為農藥殘留檢測的研究熱點。而集成提取和檢測一體的技術仍然是開發農藥殘留檢測的方向。
[0005]近年來，微流控芯片作為新型的分析平臺，具有微型化、自動化、集成化等優點，已經受到環境檢測等相關領域的廣泛關注。搭建微流控芯片平臺用于農藥檢測已經有部分報道，這些芯片檢測在設計上沒有充分發揮圓盤式芯片的優點，實際操作復雜，不利于多個樣品同時檢測，并且芯片適用范圍窄，靈活性差。在芯片上實現高分辨率和高靈敏度的農藥檢測應用尚未有實質性的突破。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種微流控芯片及其在農藥檢測中的應用，以克服現有技術中的不足。
[0007]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0008]本申請實施例公開了一種微流控芯片，包括基材、以及分布于所述基材上的至少一個檢測單元，所述基材沿一中心點可轉動，每個所述檢測單元分別包括一萃取池、一微通道和一檢測池，所述微通道的兩端分別連通于所述萃取池和一檢測池，所述萃取池、檢測池和中心點共線，且所述萃取池和檢測池分別位于所述中心點的近端和遠端。
[0009]優選的上述的微流控芯片中，所述基材包括圓盤形的主體部、以及凸伸于所述主體部邊緣的凸伸部，所述萃取池和微通道形成于所述主體部上，所述檢測池形成于所述凸伸部上。
[0010]在一實施例中，基材為圓盤形，檢測池形成于圓盤形基材的邊緣處。
[0011]優選的上述的微流控芯片中，所述微通道包括陣列設置的多個環形的第一通道、以及連通于相鄰兩第一通道之間的第二通道。
[0012]優選的上述的微流控芯片中，所述基材上分布有多個檢測單元，所述多個檢測單元中的萃取池以中心點為圓心圍成環形。
[0013]優選的上述的微流控芯片中，所述環形之間形成有一分配池，該分配池與每個萃取池之間分別通過一微通道連通。
[0014]優選的上述的微流控芯片中，所述基材包括上下疊加設置的第一芯片層和第二芯片層，所述微通道形成于所述第一芯片層和第二芯片層之間，所述萃取池和檢測池凹設于形成于所述第一芯片層上。
[0015]在該技術方案中，萃取池和檢測池優選貫穿第一芯片層的上下表面。在另一實施例中，萃取池和檢測池也可以為自第一芯片層表面凹設的凹槽，且未貫穿第一芯片層底面。
[0016]優選的上述的微流控芯片中，所述第一芯片層上形成有第三芯片層，所述分配池形成于所述第三芯片層上并貫穿所述第三芯片層上下表面，所述第三芯片層上還形成有多個進樣孔，每個所述萃取池分別對應與一個所述進樣孔連通。
[0017]優選的上述的微流控芯片中，連通于所述萃取池和分配池的微通道凹設形成于所述第三芯片層的底面或凹設形成于所述第二芯片層的上表面。
[0018]在一實施例中，基材可以僅設置第一芯片層和第二芯片層兩層芯片，分配池開設于第二芯片層上。
[0019]相應的，本申請還公開了一種微流控芯片在農藥檢測中的應用，包括步驟:
[0020](I)、待測樣品分別從進樣孔放入萃取池；
[0021](2)、將整個微流控芯片放入離心機，設定離心速度，從分配池加入萃取劑后，啟動離心機，試劑均勻分布進入萃取池，將待測區的農藥萃取后，進入萃取池；
[0022](3)、從分配池繼續加入熒光淬滅劑和熒光試劑的混合物，提高離心速度，萃取液與熒光試劑反應后，充分混合進入檢測池，用熒光分光光度計進行定量檢測。
[0023]優選的，在上述的微流控芯片在農藥檢測中的應用中，所述步驟(2)中萃取劑為pH= 7.9的磷酸鹽緩沖溶液和Tr i tonx-100表面活性劑的混合溶液;所述步驟(3)中熒光淬滅劑為PdCl2，熒光試劑為鈣黃綠素。
[0024]與現有技術相比，本發明的優點在于:本發明的微流控可實現多個樣品的在線分離和平行檢測，試劑和樣品量耗損微量，大大降低了農藥的檢出限。并且采用PMMA材質，價格低廉，具有便攜、經濟、高效的特點，在農藥殘留定量分析檢測中具有良好的應用前景。
【附圖說明】
[0025]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。
[0026]圖1所示為本發明具體實施例中微流控芯片的結構示意圖；
[0027]圖2所示為本發明具體實施例中第一芯片層的結構示意圖；
[0028]圖3所示為本發明具體實施例中第二芯片層的結構示意圖；
[0029]圖4所示為本發明具體實施例中第三芯片層的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]本實施例中，圓盤式微流控PMMA芯片表面有微結構和微通道，可通過離心機旋轉產生的離心力驅動也可通過注射栗驅動，實現待測樣品中農藥的萃取并且與各試劑的混合、反應過程，通過熒光分光光度計定量檢測芯片上農藥殘留的含量，該微流控芯片及方法可減少進樣次數同時檢測多個樣品，試劑與樣品用量微量。
[0031]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0032]結合圖1至圖4所示，在最佳實施例中，微流控芯片包括上下依次疊加形成的第三芯片層1、第一芯片層2和第二芯片層3。
[0033]第三芯片層1、第一芯片層2和第二芯片層3的材質為PMMA、石英或玻璃，優選為PMMA。三層芯片層通過熱壓鍵合形成。
[0034]第一芯片層2包括圓盤形的主體部201、以及凸伸于主體部201邊緣的4個凸伸部202，4個凸伸部等間距環形陣列分布。
[0035]第一芯片層2上形成有4個檢測池，每個檢測池分別包括一萃取池203、一微通道204和一檢測池205，微通道204的兩端分別連通于所述萃取池203和檢測池205，其中萃取池205靠近主體部中心的近端，每個檢測池分別形成于一凸伸部202上并上下貫穿第一芯片層2，萃取池203上下貫穿第一芯片層，微通道凹設形成于第一芯片層的下表面。4個萃