[發明專利]用于現場檢測水樣中重金屬離子的便攜式目測熒光儀及方法

在審

• 申請號: 201710469550.1
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107121421A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 霍峰;梁文飛;馮曉琳;康澤;雷光東;劉勇;曹琨;朱俊
• 申請（專利權）人: 內江師范學院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 錢成岑

1.用于現場檢測水樣中重金屬離子的便攜式目測熒光儀，其特征在于：包括內置有與水樣中重金屬離子接觸后可發生聚集誘導發光并形成聚集體的復合納米金底物的微流控陣列芯片(3)，嵌設于所述微流控陣列芯片(3)底部用于發出一定波長的激發光、并利用該激發光照射所述聚集體以產生強烈熒光的多色LED陣列(2)，與所述微流控陣列芯片(3)頂部可拆卸連接并用于對所述聚集體所產生熒光進行觀察的避光罩(4)，以及嵌設于所述多色LED陣列(2)底部用于產生震蕩以加快所述聚集反應的速度的微型振蕩器(1)；所述微流控陣列芯片(3)包括用于與所述多色LED陣列(2)進行鑲嵌且呈圓盤狀的基底層(14)，以及集成于所述基底層(14)上端面上且呈圓形的微流控陣列芯片本體(5)，所述微流控陣列芯片本體(5)包括設于其圓心位置的待測樣品池(6)，和以所述待測樣品池(6)為中心均勻分布的數量至少為六個的儲液池(7)，所述待測樣品池(6)通過六條微通道(8)分別與六個儲液池(7)直接連接。

2.根據權利要求1所述的用于現場檢測水樣中重金屬離子的便攜式目測熒光儀，其特征在于：所述避光罩(4)為空心圓臺狀，且其兩端開口，所述避光罩(4)底部的大口端與微流控陣列芯片(3)可拆卸連接，所述避光罩(4)頂部的小口端為觀察孔(13)，所述避光罩(4)空腔內在靠近觀察孔(13)的位置處橫向設有一個放大透鏡(12)。

3.根據權利要求2所述的用于現場檢測水樣中重金屬離子的便攜式熒光儀，其特征在于：所述微流控陣列芯片本體(5)上還包括通過設于微流控陣列芯片本體(5)上的支微通道(10)，與所述微通道(8)連通的儲液小池(9)，所述儲液小池(9)的數量為一對以上，所述支微通道(10)的數量與所述儲液小池(9)的數量相同并且一一對應。

4.根據權利要求3所述的用于現場檢測水樣中重金屬離子的便攜式目測熒光儀，其特征在于：每一對所述儲液小池(9)對稱分布于所述微通道(8)兩側，并且連接同一對所述儲液小池(9)的一對支微通道(10)同樣對稱分布于所述微通道(8)兩側，在所述微通道(8)上與每一對所述支微通道(10)相連接處均設有一個對照小池(11)，所有所述對照小池(11)等距分布于所述待測樣品池(6)和儲液池(7)之間。

5.根據權利要求4所述的用于現場檢測水樣中重金屬離子的便攜式目測熒光儀，其特征在于：所述微通道(8)、與所述微通道(8)連通的儲液池(7)、以及所有通過所述支微通道(10)與所述微通道(8)連通的儲液小池(9)共同組成所述芯片(5)上的一個檢測小組，所述芯片(5)上設有至少六個檢測小組。

6.根據權利要求5所述的用于現場檢測水樣中重金屬離子的便攜式目測熒光儀，其特征在于：所述基底層(14)的材料為玻璃，所述芯片(5)為PDMS材質，所述待測樣品池(6)、儲液池(7)、儲液小池(9)以及對照小池(11)均為圓形。

7.根據權利要求6所述的用于現場檢測水樣中重金屬離子的便攜式目測熒光儀，其特征在于：所述微通道(8)和支微通道(10)的寬度均為800μm，深度均為800μm，且均為直通道。

8.利用如權利要求1-7任意一項所述的便攜式目測熒光儀對水樣中重金屬離子進行檢測的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：在至少五個所述儲液池(7)中放入不同量的復合納米金底物，將放入了復合納米金底物的儲液池(7)作為檢測池，未放入復合納米金底物的儲液池(7)作為對照池；

步驟2：將環境水樣過濾后，滴入所述待測樣品池(6)；

步驟3：滴入待測樣品池(6)的環境水樣在微型振蕩器(1)的振蕩作用下，分別通過微通道(8)均勻擴散至所有儲液池(7)中；環境水樣中的金屬離子與所述復合納米金底物發生聚集反應，生成可發出熒光的聚集體；

步驟4：結果判斷：將所述避光罩(4)的大口端置于集成微流控陣列芯片(3)上，遮蓋并觀察對照池和所有檢測池；在所述多色LED陣列(2)發出的特定波長光源照射下，所有檢測池和對照池相比較，顯出熒光，則環境水樣中含有金屬離子，同時依據不同的熒光亮度，初步判斷環境水樣中金屬離子的濃度。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于：所述金屬離子為鉛離子，所述復合納米金底物為AuNPs@(SG)_X。