本發(fā)明涉及納米生物傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置及檢測方法。

背景技術(shù)：

目前農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展使農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)越來越依賴于農(nóng)藥、抗生素和激素等外源物質(zhì)。我國農(nóng)藥在農(nóng)產(chǎn)品的用量居高不下，而這些物質(zhì)的不合理使用必將導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留超標(biāo)，影響消費者食用安全，嚴(yán)重時會造成消費者致病、發(fā)育不正常，甚至直接導(dǎo)致中毒死亡。農(nóng)藥殘留超標(biāo)也會影響農(nóng)產(chǎn)品的貿(mào)易，世界各國對農(nóng)藥殘留問題高度重視，對各種農(nóng)副產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留都規(guī)定了越來越嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)，使中國農(nóng)產(chǎn)品出口面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

為了減少農(nóng)藥殘留的危害，部分消費能力較強(qiáng)的人們開始購買標(biāo)識為有機(jī)種植的果蔬，雖然花費了比普通果蔬高出數(shù)倍的費用，但并沒有可信度較高的檢測機(jī)構(gòu)來證明這些“有機(jī)果蔬”的種植過程或其“有機(jī)”質(zhì)量的達(dá)標(biāo)。

目前對農(nóng)藥殘留檢測已經(jīng)有了許多成熟的檢測技術(shù)，如生化檢測技術(shù)，具有檢測精度高范圍廣和重現(xiàn)性好等優(yōu)點；然而由于普通生物傳感器它的有效使用時間段、穩(wěn)定性差、精確度和靈敏度不容易把握，并且需要對樣品進(jìn)行前處理，分析樣品時間長，不利于現(xiàn)場和在線檢測，并且還需有專業(yè)技術(shù)的人員才能完成農(nóng)藥殘留的檢測，不太適用于生產(chǎn)實踐中，比較適合實驗室里的精確分析；作為普通消費者或者銷售商，除非特殊需求時，無法對這些果蔬的農(nóng)藥殘留狀態(tài)進(jìn)行針對性的現(xiàn)場檢測，只能是被動地接受農(nóng)藥殘留的侵害。因此，如何實現(xiàn)微痕量農(nóng)藥殘留快速、高效的檢測，使消費者、銷售商都可以對農(nóng)產(chǎn)品、食品進(jìn)行現(xiàn)場檢測，成為迫切需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置及檢測方法，實現(xiàn)微痕量農(nóng)藥殘留快速、高效的檢測，使消費者、銷售商都可以對農(nóng)產(chǎn)品、食品進(jìn)行現(xiàn)場的快速檢測。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置，包括：納米生物檢測組，所述納米生物檢測組包括：采集樣品的探測器和納米生物傳感器，所述探測器將采集的物質(zhì)傳輸給所述納米生物傳感器，所述納米生物傳感器對該物質(zhì)進(jìn)行檢測并輸出電信號；比對單元，所述比對單元與所述納米生物傳感器連接，且將所述納米生物傳感器發(fā)送的電信號與該比對單元中預(yù)設(shè)的限定值進(jìn)行分析，得出檢測結(jié)果數(shù)據(jù)并發(fā)送；結(jié)果顯示單元，所述結(jié)果顯示單元與所述對比單元連接，且接收對比單元發(fā)出的檢測結(jié)果數(shù)據(jù)，并顯示檢測結(jié)果；所述納米生物傳感器包括：電極、包覆在所述電極上的生物敏感膜、物理換能器和放大器；所述電極與所述物理換能器電性連接；所述物理換能器與所述放大器電性連接。

更好地，所述結(jié)果顯示單元包括：控制單元和兩個指示燈，其中一個指示燈對應(yīng)合格字樣，另一個指示燈對應(yīng)不合格字樣，所述對比單元將檢測結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧?，所述控制單元控制兩個指示燈中的其中一個指示燈亮。

更好地，所述結(jié)果顯示單元處理顯示器，所述對比單元將檢測結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚盹@示器，所述處理顯示器顯示合格或不合格。

更好地，所述納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置還包括設(shè)置在納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置外殼上的功能按鈕。

本發(fā)明還提供一種如上述納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

s1：探測器插入待測物中，進(jìn)行樣品采集；

s2：納米生物傳感器對s1中采集的樣品進(jìn)行分析，并轉(zhuǎn)換為電信 號發(fā)送；

s3：將所述比對單元接收s2中的電信號，并與該比對單元中預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值進(jìn)行分析，并得出檢測結(jié)果數(shù)據(jù)，并發(fā)送給結(jié)果顯示單元；

s4：所述顯示結(jié)果單元根據(jù)接收到的檢測結(jié)果數(shù)據(jù)顯示檢測結(jié)果。

更好地，在s2中，s1中采集的物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入到生物敏感膜，經(jīng)生物敏感膜上的分子識別，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而使電極上的電流強(qiáng)度增大、減小或不變，所述物理換能器將電流強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大器放大后輸出。

更好地，在s3中，當(dāng)s2中的電信號值大于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值時，比對單元向結(jié)果顯示單元發(fā)出檢測結(jié)果不合格數(shù)據(jù)；當(dāng)s2中的電信號小于或等于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值時，比對單元向結(jié)果顯示單元發(fā)出檢測結(jié)果合格數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置以及檢測方法，可以實現(xiàn)對果蔬表面農(nóng)藥殘留量或其他危害物質(zhì)的快速無損檢測，來確定農(nóng)藥殘留等危害物質(zhì)是否超出國家有關(guān)規(guī)定，如果超出即刻發(fā)出聲光警示；而且檢測設(shè)備購買及檢測程成本很低，一般果蔬銷售商、大多數(shù)民眾消費者，都可具備購買使用條件，通過本發(fā)明的應(yīng)用推廣，可以保障民眾的日常生活中食用安全，可以實滿足銷售商的采購和保存質(zhì)量管理需求。

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置邏輯結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置的檢測方法步驟流程圖；

圖3a為本發(fā)明實施例一納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置結(jié)構(gòu)主視圖；

圖3b為本發(fā)明實施例一納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖4a為本發(fā)明實施例二納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置結(jié)構(gòu)主視圖；

圖4b為本發(fā)明實施例二納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖5a為本發(fā)明實施例三納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置結(jié)構(gòu)主視圖；

圖5b為本發(fā)明實施例三納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置邏輯框圖，如圖1并參考圖3a和圖4a所示，本發(fā)明的納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置包括：納米生物檢測組，所述納米生物檢測組包括：探測器1用于采集待測物樣品、納米生物傳感器2；所述探測器1將采集的物質(zhì)傳輸給所述納米生物傳感器2，所述納米生物傳感器2對該物質(zhì)進(jìn)行檢測并輸出電信號；所述納米生物傳感器2包括：電極21、包覆在所述電極上的生物敏感膜22、物理換能器23和放大器24；所述電極21與所述物理換能器23電性連接；所述物理換能器23與所述放大器24電性連接，采集的物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入到生物敏感膜22，其中，在所述生物敏感膜2上固化了只對待測物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的生物酶物質(zhì)(也就是說，根據(jù)檢測對象不同，使用不同的生物敏感膜)，經(jīng)生物敏感膜22上的分子識別，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而使電極21上的電流強(qiáng)度增大、減小或不變，所述物理換能器23將電流強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大器24放大后輸出給比對單元3，所述比對單元3與所述納米生物傳感器2連接，且將所述納米生物傳感器2發(fā)送的電信號與該比對單元3中預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值進(jìn)行分析，得出檢測結(jié)果數(shù)據(jù)并發(fā)送；結(jié)果顯示單元4，所述結(jié)果顯示單元4與所述對比單元3連接，且接收對比單元3發(fā)出的檢測結(jié)果數(shù)據(jù)，并顯示檢測結(jié)果。在所述納米生物傳 感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置還包括設(shè)置在納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置外殼上的功能按鈕7。

圖2為本發(fā)明納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置的檢測方法步驟流程圖，如圖2并參考圖1所示，本發(fā)明還提供一種檢測方法，包括如下步驟：

s1：探測器1插入待測物中，進(jìn)行樣品采集；

s2：納米生物傳感器2對s1中采集的樣品進(jìn)行分析，并轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送，具體地說，s1中采集的物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入到生物敏感膜22，經(jīng)生物敏感膜22上的分子識別，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而使電極21上的電流強(qiáng)度增大、減小或不變，所述物理換能器23將電流強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大器24放大后輸出；

s3：將所述比對單元3接收s2中的放大后的電信號，并與該比對單元3中預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值進(jìn)行比對，并得出檢測結(jié)果數(shù)據(jù)，并發(fā)送給結(jié)果顯示單元4。

在s3中，當(dāng)s2中的電信號值大于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值時，比對單元向結(jié)果顯示單元發(fā)出檢測結(jié)果不合格數(shù)據(jù)；當(dāng)s2中的電信號小于或等于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值時，比對單元向結(jié)果顯示單元發(fā)出檢測結(jié)果合格數(shù)據(jù)或；

s4：所述顯示結(jié)果單元4根據(jù)接收到的檢測結(jié)果數(shù)據(jù)顯示檢測結(jié)果。

需要說明的是，標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值是：用含標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)元素殘留待測物進(jìn)行檢測，得出的電信號限定值。

實施例一

圖3a為本發(fā)明實施例一納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置結(jié)構(gòu)主視圖，圖3b為本發(fā)明實施例一納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置結(jié)構(gòu)側(cè)視圖，如圖3a-3b并參考圖2所示，本實施例中的納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置為臺式納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置，其包括上述的部件以外還包括：旋轉(zhuǎn)托盤6，設(shè)置在臺式測儀外殼上的功能按鈕7；其中，結(jié)果顯示單元5為處理顯示器51，所述處理顯示器51設(shè)置在臺式納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置 的外殼上，所述分析單元4將檢測結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚盹@示器51，所述處理顯示器51顯示合格或不合格字樣，可供檢測人員查看。

檢測步驟：

s1’：將待檢測物放置在旋轉(zhuǎn)托盤6中，按下功能按鈕7，探測器1插入待測物中，采集待測物樣品，然后所述探測器1拔出待測物后，旋轉(zhuǎn)托盤6開始旋轉(zhuǎn)，探測器1再次插入待測物中，進(jìn)行樣品采集；

s2’：納米生物傳感器2對s1中采集的樣品進(jìn)行分析，并轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送，具體地說，s1中采集的物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入到生物敏感膜22，經(jīng)生物敏感膜22上的分子識別，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而使電極21上的電流強(qiáng)度增大、減小或不變，所述物理換能器23將電流強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大器24放大后輸出；

s3’：將所述比對單元3接收s2中的電信號，并與該比對單元3中預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值進(jìn)行比對，并得出檢測結(jié)果數(shù)據(jù)，并發(fā)送給結(jié)果顯示單元4，具體為：當(dāng)s2中的電信號值大于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值時，比對單元向結(jié)果顯示單元發(fā)出檢測結(jié)果不合格數(shù)據(jù)；當(dāng)s2中的電信號小于或等于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值時，比對單元向結(jié)果顯示單元發(fā)出檢測結(jié)果合格數(shù)據(jù)；

s4’：處理顯示器51根據(jù)接收到的檢測結(jié)果數(shù)據(jù)顯示合格或不合格字樣。

實施例二

圖4a為本發(fā)明實施例二納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置結(jié)構(gòu)主視圖，圖4b為本發(fā)明實施例二納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置結(jié)構(gòu)側(cè)視圖，如圖4a-4b并參考圖2所示，本實施例中的納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置為手持式檢測裝置，其包括：探測器1用于采集待測物樣品、納米生物傳感器2；所述探測器1將采集的物質(zhì)傳輸給所述納米生物傳感器2，所述納米生物傳感器2對該物質(zhì)進(jìn)行檢測并輸出電信號；所述納米生物傳感器2包括：電極21、包覆在所述電極上的生物敏感膜22、物理換能器23和放大器24；所述電極21與所述物理換能器23電性連接；所述物理換能器23與所述放大器24電性連接，采集的物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入到生物敏感膜22，經(jīng)生物敏感膜 22上的分子識別，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而使電極21上的電流強(qiáng)度增大、減小或不變，所述物理換能器23將電流強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大器24放大后輸出給比對單元3，所述比對單元3與所述納米生物傳感器2連接，且將所述納米生物傳感器2發(fā)送的電信號與該比對單元3中預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值進(jìn)行分析，得出檢測結(jié)果數(shù)據(jù)并發(fā)送；結(jié)果顯示單元4，所述結(jié)果顯示單元4與所述對比單元3連接，且接收對比單元3發(fā)出的檢測結(jié)果數(shù)據(jù)，并顯示檢測結(jié)果。在所述納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置還包括設(shè)置在納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置外殼上的功能按鈕7。

所述結(jié)果顯示單元包括：控制單元(圖中未示出)和兩個指示燈52，其中一個指示燈52對應(yīng)合格字樣，另一個指示燈52對應(yīng)不合格字樣，所述對比單元將檢測結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧?，所述控制單元控制兩個指示燈中的其中一個指示燈亮。

檢測步驟：

s1”：將手持式納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置對準(zhǔn)待檢測物，按下功能按鈕7后，將探測器1插入待測物中，采集待測物樣品，然后所述探測器1拔出待測物后，手動旋轉(zhuǎn)待檢測物，將探測器1再次插入待測物中，進(jìn)行樣品采集；

s2”：納米生物傳感器2對s1中采集的樣品進(jìn)行分析，并轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送，具體地說，s1中采集的物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入到生物敏感膜22，經(jīng)生物敏感膜22上的分子識別，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而使電極21上的電流強(qiáng)度增大、減小或不變，所述物理換能器23將電流強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大器24放大后輸出；

s3”：將所述比對單元3接收s2中的電信號，并與該比對單元3中預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值進(jìn)行分析，并得出檢測結(jié)果數(shù)據(jù)，并發(fā)送給結(jié)果顯示單元4，具體為：當(dāng)s2中的電信號值大于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值時，比對單元向結(jié)果顯示單元發(fā)出檢測結(jié)果不合格數(shù)據(jù)；當(dāng)s2中的電信號小于或等于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電信號限定值時，比對單元向結(jié)果顯示單元發(fā)出檢測結(jié)果合格數(shù)據(jù)；

s4”：控制單元接收比對單元3發(fā)出的檢測結(jié)果數(shù)據(jù)，并控制對 應(yīng)合格或不合格字樣的指示燈52亮。

實施例三

圖5a為本發(fā)明實施例三納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置結(jié)構(gòu)主視圖，圖5b為本發(fā)明實施例三納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置結(jié)構(gòu)側(cè)視圖，如圖5a并參考圖5b所示，本實施例中的手持式檢測裝置的結(jié)構(gòu)與實施例二中的手持式檢測裝置的結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于，本實施例中的探測器1’收納在手持式檢測裝置內(nèi)，探測器1’可以通過連接口與手持式檢測裝置插接，使用時，從手持式檢測裝置上取下探測器1’，通過接口將探測器1’插入手持式檢測裝置中；或者探測器1通過旋轉(zhuǎn)部件與手持式檢測裝置連接，當(dāng)使用時，將收納在手持式檢測裝置中的探測器1’轉(zhuǎn)出并使用。

另外，在本實施例中，手持式檢測裝置的結(jié)果顯示單元，與實施例一中的處理顯示器51’相同。

本發(fā)明的納米生物傳感器快速檢測農(nóng)藥殘留裝置以及檢測方法，可以實現(xiàn)對果蔬表面農(nóng)藥殘留量或其他危害物質(zhì)的快速檢測，來確定農(nóng)藥殘留等危害物質(zhì)是否超出國家有關(guān)規(guī)定，如果超出即刻發(fā)出聲光警示；而且檢測設(shè)備購買及檢測程成本很低，一般果蔬銷售商、大多數(shù)民眾消費者，都可具備購買使用條件。通過本發(fā)明的應(yīng)用推廣，可以保障民眾的日常生活中食用安全，可以實滿足銷售商的采購和保存質(zhì)量管理需求。