專利名稱：探測農藥殘留用的量熱式生物傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種探測農藥殘留用的量熱式生物傳感器。
背景技術：
有機磷農藥是目前國際上普遍使用的農藥，有機磷農藥具有降解快和殘留低的特點。但是有機磷農藥在植物食品中殘留量較高，尤其是水果和蔬菜最易吸收有機磷，具有較強的急性毒性，一般規定在收獲前若干天內應禁止施用，然而一些菜農在水果銷售前大量噴施農藥，是造成消費者食用時產生急性中毒的主要原因。要預防農藥殘留量超標的農產品上市出售的重要手段之一就是要經常地、形成制度化地對上市農產品進行檢測，要達到這個目的就需要相應的檢測手段和檢測設備。目前，測量農藥殘留最常用的是氣相色譜法和高效液相色譜法，這種測量方法精確，但測試步驟繁雜、需要專業人員操作、檢測成本高，需要幾天的時間。故不能用于現場快速檢測。近年來，國際上開始有研究快速檢測有機磷農藥的生物傳感器的論文發表，研究方向主要是酶電極、酶場效應晶體管等，但未見有用于檢測農藥的量熱式生物傳感器。
發明內容
本發明的目的是提供一種可檢測有機磷農藥和氨基甲酸類農藥的量熱式生物傳感器，將酶固化成酶柱，液體流經酶柱時，與酶發生化學反應，液體的溫度將發生變化，待測液體中農藥含量不同，則反應熱不同，因而液體的溫度變化不同。檢測出液體流經酶柱的溫度變化就可檢測出待測液體中的農藥含量。
本發明的技術方案是它由被測液處理單元和檢測單元組成，被測液處理單元包括用于將待測樣品即水果、蔬菜粉碎成汁的前處理器、過濾器、樣液容器、緩沖液容器、導管、蠕動泵、脈沖阻尼器、微量注射泵，檢測單元包括內、外膽組成的恒溫器、其內置有用于恒溫控制的半導體制冷器，內、外膽之間置有三通，被測液經三通流入內膽內置有的檢測酶柱和參考酶柱，兩溫度檢測元件分別置于兩酶柱兩側，用于檢測兩酶柱出口液體的溫度差，溫度檢測元件的輸出端分別和處理、顯示單元和微處理機相連接，進行信號處理、顯示。
本實用新型是通過檢測酶反應過程中被測液的溫度變化來測定樣品中的農藥含量，因此，測試步驟簡單，快速，采用兩個酶柱，以消除非農藥的其它因素產生反應熱的影響，精度較高，可用于現場快速檢測。
圖1為探測農藥殘留用的量熱式生物傳感器結構原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，它由被測液處理單元和檢測單元組成，被測液處理單元包括用于將待測樣品即水果、蔬菜粉碎成汁的前處理器6、過濾器7、樣液容器8、緩沖液容器1、導管2、蠕動泵3、脈沖阻尼器4、微量注射泵5，檢測單元包括內膽10、外膽9組成的恒溫器、其內置有用于恒溫控制的半導體制冷器17，內、外膽之間置有三通11，被測液經三通11流入內膽10內置有的檢測酶柱12和參考酶柱13，兩溫度檢測元件14分別置于兩酶柱12、13兩側，用于檢測兩酶柱出口液體的溫度差，溫度檢測元件的輸出端分別和處理、顯示單元15及微處理機16相連接。其中所用酶柱是采用微膠囊技術、共價結合等技術，將膽堿脂酶、植物酶、有機磷水解酶固化而形成的酶柱，而被測液能從酶柱的孔穴中流過。本實用新型是通過控制置于恒溫器內的半導體制冷器來控制恒溫器的溫度，當不檢測時，其溫度可控制在0℃左右，使酶柱在低溫下保存。探測農藥殘留用的量熱式生物傳感器工作過程作如下描述待測樣品即水果、蔬菜在前處理器6中經粉碎后制成汁，樣汁經過濾器7過濾后流入樣液容器8中，用導管2將樣液與微量注射泵5相連。緩沖液放置于緩沖液容器1中，用蠕動泵3吸取緩沖液，緩沖液經脈沖阻尼器4流入微量注射泵5，通過微量注射泵5，樣液與緩沖液混合而成被測液。被測液在流入恒溫器外膽9之前，首先要使外膽達到所需要的溫度，當被測液體流經外膽進行熱交換而達到設定溫度，恒溫控制采用只要改變電流方向就可實現制冷制熱轉換的半導體制冷器來實現。被測液經三通11流入內膽10內置有的檢測酶柱12和參考酶柱13，當被測液流經檢測酶柱12時，被測液中的農藥與檢測酶柱發生化學反應，而不與參考酶柱13發生化學反應，從而兩酶柱出口液體的溫差發生變化，溫差變化大小由置于兩酶柱12、13兩側的兩溫度檢測元件14來檢測，溫度檢測元件可采用微型多組熱電偶或其他微型珠壯熱敏元件。兩溫度檢測元件檢測得到的溫差信號分別經處理、顯示單元15及微處理機16進行信號處理，顯示被測液中農藥殘留量。
權利要求1.一種探測農藥殘留用的量熱式生物傳感器，它由被測液處理單元和檢測單元組成，其特征在于，被測液處理單元包括用于將待測樣品即水果、蔬菜粉碎成汁的前處理器(6)、過濾器(7)、樣液容器(8)、緩沖液容器(1)、導管(2)、蠕動泵(3)、脈沖阻尼器(4)、微量注射泵(5)，檢測單元包括內膽(10)、外膽(9)組成的恒溫器、其內置有用于恒溫控制的半導體制冷器(17)，內、外膽之間置有三通(11)，被測液經三通(11)流入內膽(10)內置有的檢測酶柱(12)和參考酶柱(13)，兩溫度檢測元件(14)分別置于兩酶柱(12)、(13)兩側，用于檢測兩酶柱出口液體的溫度差，由溫度檢測元件的輸出端分別和處理、顯示單元(15)及微處理機(16)相連接。
2.根據權利要求1所述的探測農藥殘留用的量熱式生物傳感器，其特征在于，所述的溫度檢測元件為微型多組熱電偶。
3.根據權利要求1所述的探測農藥殘留用的量熱式生物傳感器，其特征在于，所述的溫度檢測元件亦可為微型珠壯熱敏元件。
專利摘要本實用新型涉及一種探測農藥殘留用的量熱式生物傳感器,由被測液處理單元和檢測單元組成,被測液處理單元包括前處理器、過濾器、樣液容器、緩沖液容器、導管、蠕動泵、脈沖阻尼器、微量注射泵,檢測單元包括內、外膽組成的恒溫器、半導體制冷器、三通,檢測酶柱、參考酶柱,溫度檢測元件置于酶柱兩側,檢測酶柱出口液體的溫度差,輸出和處理、顯示單元及微處理機連接。本實用新型的優點是測試步驟簡單,精度較高,可用于現場快速檢測。
文檔編號G01N25/20GK2519909SQ0125388
公開日2002年11月6日 申請日期2001年9月26日 優先權日2001年9月26日
發明者華澤釗, 肖建軍, 徐斐 申請人:上海理工大學