微流控芯片及銅離子檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種檢測銅離子含量的裝置，特別是涉及一種微流控芯片及銅離子檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]銅是一種生命必須的過渡金屬，除了鐵和鋅，銅是人體中的第三個最豐富的軟過渡金屬離子。在一定的濃度下銅對各種生物過程起著十分重要的作用。銅作為一種人體必須的營養(yǎng)物質(zhì)，每天的攝入量不得高于0.9mg，美國環(huán)保署規(guī)定飲用水中的銅濃度安全限值為1.3ppm。短期暴露在高濃度的銅環(huán)境下會引起腸胃不適，長期接觸則會對肝臟造成損害，有報道指出銅被認為是造成兒童肝臟損害的罪魁禍首(Chem.Commun , 2010 ,46:1257 =1259)。銅也會對其他一些生物造成劇毒影響，例如某些藻類、真菌，銅可以通過芬頓反應或者β淀粉樣蛋白纖維中可溶性銅的積累刺激高度活性氧的產(chǎn)生，而這種高度活性氧又會誘發(fā)阿爾茨海默氏病的發(fā)展(J.Am.Chem.Soc.2006，128:11370-11371)。銅污染的來源廣泛，包括冶煉、金屬加工、機器制造、有機合成及其他工業(yè)，近些年我國頻繁發(fā)生突發(fā)銅污染事件，如2010年發(fā)生的福建省紫金礦業(yè)紫金山銅礦污染事件，2011年發(fā)生的江西銅業(yè)德興銅礦污染事件、江西銅業(yè)貴溪冶煉廠污染事件等。
[0003]銅離子含量是水質(zhì)檢測的一項重要指標，是常規(guī)檢測項目之一，檢測頻率較高?！冻擎?zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)中總銅最高允許排放濃度為0.5mg/L，《污水綜合排放標準》GB 8978-1996中總銅最高允許排放濃度，一級標準為0.5mg/L。
[0004]目前銅離子檢測方法主要有:分光光度法、原子吸收法、流動注射法、電化學分析法、X熒光分析、離子色譜法。大部分檢測方法操作復雜、儀器昂貴、設(shè)備大型而不適用于現(xiàn)場檢測，此外還需專業(yè)人員進行操作。分光光度法以其操作單元簡單、檢測成本低被廣泛用于各種微量及痕量組分的分析，分光光度計可以做成便攜式，如果配合合適的顯色體系，會對重金屬的現(xiàn)場快速檢測產(chǎn)生十分重要的意義。水質(zhì)國標法中是用二乙基二硫代氨基甲酸鈉分光光度法測定水質(zhì)中的銅，但該方法涉及到萃取顯色，會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。
[0005]因此建立一種簡單、快速、有效、便攜、綠色環(huán)保的銅離子檢測方法非常必要。
[0006]微流控芯片又稱芯片實驗室(Lab-on-a-ch ip)或微全分析系統(tǒng)(Micro-totalAnalysis System，yTAS)，可把各種基本操作單元(細胞培養(yǎng)、分選、裂解、樣品制備、反應、分離、檢測等)集成到一個只有幾平方厘米的芯片上，因具有微型化、集成化、自動化、試劑消耗少、分析速度快等優(yōu)點，已廣泛用于環(huán)境監(jiān)測、分析化學、合成化學、臨床診斷、生物技術(shù)、藥物篩選等領(lǐng)域。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種微流控芯片及銅離子檢測系統(tǒng)，該方法使用混合檢測用微流控芯片作為載體進行銅離子的混合顯色反應，利用分光光度法進行檢測。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0009]本申請實施例公開了一種銅離子檢測系統(tǒng)，包括:
[0010]微流控芯片，包括樣品檢測池、連通于樣品檢測池一端的三個進樣口、以及連通于樣品檢測池另一端的廢液口，所述三個進樣口分別為樣品進樣口、顯色劑進樣口和緩沖液進樣口，所述三個進樣口和樣品檢測池之間連通有促進液體混合的混合微通道，所述混合微通道為多次迂回形成的曲折的管道；
[0011]分光光度計，對樣品檢測池中銅離子的含量進行實時檢測。
[0012]優(yōu)選的，在上述的銅離子檢測系統(tǒng)中，所述混合微通道與一進液管道連通，所述緩沖液進樣口形成于所述進液管道的末端，所述樣品進樣口和進液管道之間連通有樣品管道，所述顯色劑進樣口和進液管道之間連通有顯色劑管道，所述樣品管道和顯色劑管道分別垂直于所述進液管道，位于所述樣品管道和顯色劑管道之間的進液管道為S形曲折的管道。
[0013]優(yōu)選的，在上述的銅離子檢測系統(tǒng)中，所述微流控芯片包括上蓋板、下蓋板、以及形成于所述上蓋板和下蓋板之間的芯片通道板，所述混合微通道、樣品檢測池、進液管道、樣品管道和顯色劑管道形成于所述芯片通道板上，所述三個進樣口開設(shè)于所述上蓋板上，所述廢液口開設(shè)于所述下蓋板上。
[0014]優(yōu)選的，在上述的銅離子檢測系統(tǒng)中，所述芯片通道板包括主體部以及凸伸于主體部一側(cè)的延伸部，所述混合微通道、進液管道、樣品管道和顯色劑管道形成于所述主體部上，所述樣品檢測池形成于所述延伸部上。
[0015]優(yōu)選的，在上述的銅離子檢測系統(tǒng)中，所述樣品進樣口、顯色劑進樣口和緩沖液進樣口的入口處分別設(shè)置有驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置分別用以向所述樣品進樣口、顯色劑進樣口和緩沖液進樣口注入銅離子樣品、顯色劑試劑和緩沖液。
[0016]優(yōu)選的，在上述的銅離子檢測系統(tǒng)中，所述驅(qū)動裝置為微量注射栗、蠕動栗、恒壓栗，或微型隔膜栗。
[0017]優(yōu)選的，在上述的銅離子檢測系統(tǒng)中，所述顯色劑為鋅試劑。
[0018]優(yōu)選的，在上述的銅離子檢測系統(tǒng)中，所述微流控芯片的材質(zhì)為PMMA。
[0019]本申請還公開了一種微流控芯片，包括樣品檢測池、連通于樣品檢測池一端的三個進樣口、以及連通于樣品檢測池另一端的廢液口，所述三個進樣口分別為樣品進樣口、顯色劑進樣口和緩沖液進樣口，所述三個進樣口和樣品檢測池之間連通有促進液體混合的混合微通道，所述混合微通道為多次迂回形成的曲折的管道。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:
[0021 ] 1.該檢測方法采用微流控芯片，試劑損耗小，操作簡單；
[0022]2.微流控芯片通道將樣品與顯色劑混合、反應及檢測集中于一體，可實現(xiàn)在線檢測銅離子；
[0023]3.將光學檢測系統(tǒng)進行自組裝實現(xiàn)檢測方法的便攜性；
[0024]4.檢測溶液體系為水溶性，對環(huán)境影響??；
[0025]5.檢測時間短、穩(wěn)定性較高；
[0026]6.檢測成本低；
[0027]7.芯片通道結(jié)構(gòu)具有促進銅樣品與鋅試劑混合和反應的結(jié)構(gòu)，降低了試劑與樣品的用量；
[0028]8.芯片還具有類似比色皿檢測池結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)在線檢測銅離子。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1所示為本實用新型具體實施例中微流控芯片的俯視圖；
[0031]圖2所示為本實用新型具體實施例中微流控芯片的立體分解圖。
【具體實施方式】
[0032]本系統(tǒng)利用外部驅(qū)動力，將含有銅離子的樣品與pH—定的緩沖液配制的顯色劑，利用混合檢測用微流控芯片做載體進行混合顯色操作，通過紫外分光光度法進行在線檢測混合顯色后樣品中銅離子的含量。
[0033]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤?