[實(shí)用新型]用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)水樣中重金屬離子的便攜式目測(cè)熒光儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720718457.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN206862898U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍峰;梁文飛;馮曉琳;康澤;雷光東;劉勇;曹琨;朱俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)江師范學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51214
• 代理人: 錢成岑

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于分析檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)水樣中重金屬離子的便攜式目測(cè)熒光儀。

背景技術(shù)

生活中重金屬離子的污染日益嚴(yán)重，對(duì)人類的健康已經(jīng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。其中，鉛在環(huán)境水樣中大量存在，鉛對(duì)人體健康的危害眾所周知，2006年甘肅徽縣發(fā)生嚴(yán)重的“鉛中毒事件”， 2009年的湖南省武岡和陜西省鳳翔先后發(fā)生“鉛中毒事件”。其中陜西省鳳翔縣“鉛中毒”事件造成將近九百人的兒童脫發(fā)，發(fā)育不良，智力受損。2010年，尼日尼亞鉛污染事件更是導(dǎo)致 250余人死亡。“鉛中毒”事件屢次發(fā)生，危害觸目驚心，讓人心痛。鉛對(duì)人體的危害主要體現(xiàn)在：能夠在人體內(nèi)積聚而引起鉛中毒。據(jù)世界衛(wèi)生組織研究報(bào)道，現(xiàn)在每天進(jìn)入人體的鉛來自食物的約400μg，水10μg，城市空氣26μg。另外，科學(xué)研究表明鉛對(duì)人體血液系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、免疫功能等均能造成破壞作用。對(duì)人類危害更大的是鉛的致癌性，無(wú)機(jī)鉛已被國(guó)際癌研究協(xié)會(huì)(IARC)列為人類的致癌物。

為更好地實(shí)現(xiàn)環(huán)境水樣中金屬離子污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè)，以免因突發(fā)性環(huán)境水樣中鉛離子中毒事件的屢屢發(fā)生；也為更好地服務(wù)于環(huán)境監(jiān)測(cè)等相關(guān)人員在事故現(xiàn)場(chǎng)，利用小型、便攜、簡(jiǎn)易、快速檢測(cè)儀或裝置，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)對(duì)污染物質(zhì)的種類、濃度、污染的范圍作出判斷，創(chuàng)作一種能夠用于環(huán)境水樣中鉛離子污染事故的現(xiàn)場(chǎng)、即時(shí)測(cè)定的便攜式裝置，對(duì)于環(huán)境污染突發(fā)事故的控制意義重大。

目前能用于檢測(cè)金屬離子的儀器很多，但大多存在樣品處理過程復(fù)雜、過于依賴大型儀器設(shè)備(原子吸收儀等)、耗費(fèi)耗時(shí)、往往是用于環(huán)保局、質(zhì)量監(jiān)督局等一些大型檢測(cè)機(jī)構(gòu)。這些儀器苛刻的操作條件造成了它們不具有便攜化和普遍適用性等特點(diǎn)，并且要求檢測(cè)人員必須具備相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)等。因此，不適合現(xiàn)場(chǎng)、快速檢測(cè)。近幾年有研究報(bào)道重金屬鉛離子的檢測(cè)試紙，可用于現(xiàn)場(chǎng)化，但其檢測(cè)原理往往是基于染料與重金屬離子的顯色反應(yīng)，而這種反應(yīng)原理對(duì)重金屬離子檢測(cè)的靈敏度遠(yuǎn)低于聚集誘導(dǎo)發(fā)光原理的應(yīng)用。

因此，提供一種金屬離子的檢測(cè)儀，能方便、快捷地進(jìn)行檢測(cè)，且靈敏度高，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，設(shè)備投資小，便于攜帶、適于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是提供用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)水樣中重金屬離子的便攜式目測(cè)熒光儀，解決現(xiàn)有技術(shù)中金屬離子的大型檢測(cè)設(shè)備不適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)，檢測(cè)試紙靈敏度低、結(jié)果誤差大的問題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)水樣中重金屬離子的便攜式目測(cè)熒光儀，包括內(nèi)置有與水樣中重金屬離子接觸后可發(fā)生聚集誘導(dǎo)發(fā)光并形成聚集體的復(fù)合納米金底物的微流控陣列芯片，嵌設(shè)于微流控陣列芯片底部用于發(fā)出一定波長(zhǎng)的激發(fā)光、并利用該激發(fā)光照射聚集體以產(chǎn)生強(qiáng)烈熒光的多色LED陣列，與微流控陣列芯片頂部可拆卸連接并用于對(duì)聚集體所產(chǎn)生熒光進(jìn)行觀察的避光罩，以及嵌設(shè)于多色LED陣列底部用于產(chǎn)生震蕩以加快聚集反應(yīng)的速度的微型振蕩器；微流控陣列芯片包括用于與多色LED陣列進(jìn)行鑲嵌且呈圓盤狀的基底層，以及集成于基底層上端面上且呈圓形的微流控陣列芯片本體，微流控陣列芯片本體包括設(shè)于其圓心位置的待測(cè)樣品池，和以待測(cè)樣品池為中心均勻分布的數(shù)量至少為六個(gè)的儲(chǔ)液池，待測(cè)樣品池通過六條微通道分別與六個(gè)儲(chǔ)液池直接連接。

進(jìn)一步地，避光罩為空心圓臺(tái)狀，且其兩端開口，避光罩底部的大口端與微流控陣列芯片可拆卸連接，避光罩頂部的小口端為觀察孔，避光罩空腔內(nèi)在靠近觀察孔的位置處橫向設(shè)有一個(gè)放大透鏡。

進(jìn)一步地，微流控陣列芯片本體上還包括通過設(shè)于微流控陣列芯片本體上的支微通道，與微通道連通的儲(chǔ)液小池，儲(chǔ)液小池的數(shù)量為一對(duì)以上，支微通道的數(shù)量與儲(chǔ)液小池的數(shù)量相同并且一一對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步地，每一對(duì)儲(chǔ)液小池對(duì)稱分布于微通道兩側(cè)，并且連接同一對(duì)儲(chǔ)液小池的一對(duì)支微通道同樣對(duì)稱分布于微通道兩側(cè)，在微通道上與每一對(duì)支微通道相連接處均設(shè)有一個(gè)對(duì)照小池，所有對(duì)照小池等距分布于待測(cè)樣品池和儲(chǔ)液池之間。

進(jìn)一步地，微通道、與微通道連通的儲(chǔ)液池、以及所有通過支微通道與微通道連通的儲(chǔ)液小池共同組成微流控陣列芯片本體上的一個(gè)檢測(cè)小組，微流控陣列芯片本體上設(shè)有至少六個(gè)檢測(cè)小組。

進(jìn)一步地，基底層的材料為玻璃，微流控陣列芯片本體為PDMS材質(zhì)，待測(cè)樣品池、儲(chǔ)液池、儲(chǔ)液小池以及對(duì)照小池均為圓形。

進(jìn)一步地，微通道和支微通道的寬度均為800μm，深度均為800μm，且均為直通道。