[發(fā)明專利]一種基于酶免疫傳感器的農(nóng)藥殘留快速檢測儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410150101.7
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN103940868A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫霞;郭業(yè)民;王相友;劉君峰;趙文蘋
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于酶免疫傳感器的農(nóng)藥殘留快速檢測儀，屬于農(nóng)產(chǎn)品安全檢測技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

農(nóng)藥是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中對病、蟲、草、鼠危害的防治起到非常重要的作用。但是，農(nóng)藥污染及其產(chǎn)生的危害后果是嚴重的，農(nóng)藥對環(huán)境污染造成的損失是多方面的，包括對水環(huán)境的污染，對土壤的污染，對大氣的污染，對環(huán)境生物的影響以及對人體健康的危害等。目前由于使用者普遍缺乏科學(xué)使用農(nóng)藥知識，片面追求產(chǎn)量，造成目前市場上流通的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品都不同程度地存在農(nóng)藥殘留問題，其危害也日益引起公眾的關(guān)注。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，隨著我國人民生活水平不斷提高，農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全問題越來越受到關(guān)注，尤其蔬菜中農(nóng)藥殘留問題已經(jīng)成為公眾關(guān)注的焦點。我國生產(chǎn)和使用的殺蟲劑絕大多數(shù)品種為有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥(約占70%)，其中高毒性的有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑為70%左右，因此容易引起食物農(nóng)藥殘留中毒。可見，加強對農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的檢測對保護生態(tài)環(huán)境，尤其是保障人類健康有著十分深遠的意義，而農(nóng)藥殘留檢測的重點應(yīng)該放在有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥。

目前農(nóng)藥殘留分析的主要方法是氣相色譜儀、液相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀、液質(zhì)聯(lián)用儀等，這些方法雖然分析精度高，定量準確，但其樣品的前處理復(fù)雜、檢測耗時長、成本高、需要技術(shù)熟練的操作人員。我國農(nóng)藥殘留的速測方法是酶抑制試紙法和酶抑制分光光度法（農(nóng)殘快速檢測儀），可以實現(xiàn)有機磷農(nóng)藥及氨基甲酸酯類農(nóng)藥的現(xiàn)場快速檢測，具有較好的實用價值。速測卡是通過肉眼觀察卡片的顏色變化，因此一般只能用于嚴重超標的蔬菜樣品進行定性測量。酶抑制分光光度法的應(yīng)用也比較廣泛，國內(nèi)已有多種農(nóng)藥殘留速測儀均是基于此原理。分光光法的原理是基于吸光度的變化進行檢測的，但蔬菜水果中大量的色素會對分光光度法造成很大的影響，導(dǎo)致檢測結(jié)果的不準確。并且上述方法存在回收率低、錯檢、漏檢比例較高、重復(fù)性差、難以滿足低殘留和定量檢測的要求等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能克服上述缺陷以及操作簡單、價格低廉、靈敏度高、實現(xiàn)在線快速檢測的農(nóng)藥殘留快速檢測儀。可以準確獲知樣品中含有農(nóng)藥殘留是否超標且能何種農(nóng)藥殘留及濃度等信息。所采取的技術(shù)方案如下：

一種基于酶免疫傳感器的農(nóng)藥殘留快速檢測儀，是由三電極系統(tǒng)，信號檢測與處理系統(tǒng)，顯示與打印存儲系統(tǒng)和供電系統(tǒng)構(gòu)成；

所述三電極系統(tǒng)由酶電極和免疫傳感器，三電極檢測電路，恒電位電路及模擬多路開關(guān)構(gòu)成，酶電極和免疫傳感器從檢測樣品中采集電流信號，三電極檢測電路將電路信號傳向信號檢測與處理系統(tǒng)，恒電位電路為電極提供穩(wěn)恒電壓，模擬多路開關(guān)分別逐次將免疫傳感器產(chǎn)生的電流信號采集并送入信號檢測與處理系統(tǒng)；

所述酶電極由一個工作電極構(gòu)成，在工作電極表面固定有乙酰膽堿酯酶；所述免疫傳感器由一個圓形的電極盤構(gòu)成，電極盤的中心位置有對電極和參比電極，外圍是均勻分布的陣列工作電極，陣列工作電極固定有農(nóng)藥抗體；

所述信號檢測與處理系統(tǒng)由TLC272CP芯片，A/D轉(zhuǎn)換芯片和單片機構(gòu)成，TLC272CP芯片的多路運放電路對從酶電極和免疫傳感器傳送來的電流信號進行I/V轉(zhuǎn)化，放大，濾波處理，A/D轉(zhuǎn)換芯片將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送入單片機，單片機具有微控制器，對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行程序處理；

所述單片機的微控制器為STC89C52微控制器，單片機的程序包含數(shù)據(jù)打印與存儲，時間顯示，使用說明和對重要步驟提示的對話框，幫助用戶快速掌握儀器的使用方法以及進行數(shù)據(jù)打印和存儲；

所述顯示與打印存儲系統(tǒng)由顯示器電路，打印電路和存儲器電路構(gòu)成，顯示器用于顯示數(shù)據(jù)并通過操作鍵進行控制，打印和存儲電路分別為微型打印機及存儲器相連進行數(shù)據(jù)打印和存儲；

所述供電系統(tǒng)電路由開關(guān)電源和電壓轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成，開關(guān)電源將交流電轉(zhuǎn)換成直流電經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換電路分別向各系統(tǒng)電路和微型打印機供電，開關(guān)電源為+12V，1A、-12V，1A、+5V，5A三路輸出，電源與供電系統(tǒng)中的開關(guān)電源相連。

所述恒電位電路，為工作電極與參比電極之間提供500mV的穩(wěn)恒電壓。

所述微控制器是內(nèi)核為MCS-51的STC89C52RC+微控制器。

所述信號檢測與處理系統(tǒng)的存儲單元置入乙酰膽堿酯酶傳感器和免疫傳感器相應(yīng)檢測農(nóng)藥殘留的農(nóng)藥濃度與電流關(guān)系的標準曲線數(shù)據(jù)庫。

所述顯示器采用3.5寸顯示屏；所述微型打印機采用微型嵌入式打印機。

一種利用所述檢測儀的檢測方法步驟如下：