[發明專利]空氣中小麥赤霉病致病孢子SERS檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 202010322423.0
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111337476B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 翁士狀;儲昭結;李新華;韓凱旋;胡徐進;劉存川;黃林生;梁棟
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 劉濤

本發明特別涉及一種空氣中小麥赤霉病致病孢子SERS檢測裝置，包括氣體混合單元、激光器、空芯光纖、光譜儀以及處理單元，所述的氣體混合單元用于抽取待測氣體和溶膠氣體并將兩者充分混合后導入至空芯光纖中，激光器發出的光線進入空芯光纖中，空芯光纖中的混合氣體經過激光照射后激發出拉曼光并被光譜儀接收，處理單元進行分析得到空氣中赤霉病致病孢子濃度信息；并公開了其對應的檢測方法。引入SERS技術提升了檢測靈敏性與特異性，空芯光纖為氣體檢測提供了響應氣室，進一步提升靈敏度，可降低外界多變環境對檢測精度和穩定性影響；檢測過程全自動，可以減少檢測的用工人數和降低檢測人員的專業技術操作要求，操作運用簡單，可大幅提高檢測效率。

技術領域

本發明涉及小麥赤霉病檢測技術領域，特別涉及一種空氣中小麥赤霉病致病孢子SERS檢測裝置及方法。

背景技術

禾谷鐮孢菌是禾本科作物的主要病原菌之一，會引發小麥赤霉病。該病害在小麥全生育期均可發生，主要為穗部，導致籽粒變色、皺縮干癟，產量下降，嚴重時甚至絕產絕收。侵染小麥后，禾谷鐮孢菌會不斷產生孢子，孢子借助氣流、水力、昆蟲等方式傳播繁衍，但赤霉病致病孢子在空氣傳播尤為迅速，且傳播范圍大，需要發展方法實現空氣中赤霉病致病孢子的快速檢測，為小麥赤霉病防治提供數據參考。孢子傳統檢測方法如形態鑒別、分離培養鑒別和聚合酶鏈式反應(PCR)等方法，存在前期處理復雜、抗干擾能力差、檢測耗時長和操作專業等缺點，難以滿足在線檢測要求。因此，開發快速、靈敏度高和特異性強的空氣中小麥赤霉病致病孢子檢測方空氣中小麥赤霉病致病孢子SERS檢測裝置及方法具有重要意義。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一種空氣中小麥赤霉病致病孢子SERS檢測裝置，能夠方便的實現空氣中致病孢子的檢測。

為實現以上目的，本發明采用的技術方案為：一種空氣中小麥赤霉病致病孢子SERS檢測裝置，包括氣體混合單元、激光器、空芯光纖、光譜儀以及處理單元，所述的氣體混合單元用于抽取待測氣體和能與孢子產生響應的溶膠氣體并將兩者充分混合后通過氣體管路導入至空芯光纖中，激光器發出的光線進入空芯光纖中，空芯光纖中的混合氣體經過激光照射后激發出拉曼光并被光譜儀接收，處理單元接收光譜儀檢測到的拉曼光譜曲線并根據特征峰分析得到空氣中赤霉病致病孢子濃度信息。

與現有技術相比，本發明存在以下技術效果：引入SERS技術提升了檢測靈敏性與特異性，空芯光纖為氣體檢測提供了響應氣室，進一步提升靈敏度，且可降低外界多變環境對檢測精度和穩定性影響；采用的自動檢測與分析方法，可以減少檢測的用工人數和降低檢測人員的專業技術操作要求，操作運用簡單，檢測人員經過簡單的學習就能運用和操作，可大幅提高檢測效率。

本發明的另一個目的在于提供一種空氣中小麥赤霉病致病孢子SERS檢測方法，能夠方便的實現空氣中致病孢子的檢測。

為實現以上目的，本發明采用的技術方案為：一種空氣中小麥赤霉病致病孢子SERS檢測方法，包括如下步驟：A、氣體混合單元抽取待測空氣和能與孢子產生響應的溶膠氣體后充分混勻；B、氣體混合單元將混勻后的氣體通過氣體管路導入至空芯光纖中；C、打開激光器和光譜儀，激光器發出的激光進入空芯光纖中并激發出拉曼光被光譜儀接收；D、處理單元接收光譜儀檢測到的拉曼光譜曲線并根據特征峰分析得到空氣中赤霉病致病孢子濃度信息。

與現有技術相比，本發明存在以下技術效果：引入SERS技術提升了檢測靈敏性與特異性，空芯光纖為氣體檢測提供了響應氣室，進一步提升靈敏度，且可降低外界多變環境對檢測精度和穩定性影響；采用的自動檢測與分析方法，可以減少檢測的用工人數和降低檢測人員的專業技術操作要求，操作運用簡單，檢測人員經過簡單的學習就能運用和操作，可大幅提高檢測效率。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的流程圖。

具體實施方式

下面結合圖1至圖2，對本發明做進一步詳細敘述。