[發明專利]一種用于食品安全快速檢測的微流控芯片檢測系統

有效

• 申請號: 202011305183.X
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112473757B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 樊啟高;唐袁袁;謝林柏;朱一昕;畢愷韜;黃文濤;楊國鋒;楊剛龍;盧聞州;李岳陽
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N27/26
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

1.一種用于食品安全快速檢測的微流控芯片檢測系統，其特征在于，包括上位機、電化學工作站、繼電器模塊、磁場驅動模塊和微流控芯片，所述上位機連接到所述繼電器模塊和所述電化學工作站，所述繼電器模塊連接到所述磁場驅動模塊，所述微流控芯片安裝在所述磁場驅動模塊中，所述微流控芯片連接到所述電化學工作站；

所述微流控芯片包括上蓋板和下基板，所述上蓋板和所述下基板鍵合在一起，所述上蓋板形成有微流通道，所述微流通道包括分離區、沖洗區、檢測區和廢液區，所述分離區通過所述沖洗區連通到所述檢測區，所述廢液區連通到所述分離區和所述檢測區，所述檢測區包括兩個檢測通道和三電極檢測單元，所述兩個檢測通道連通到所述沖洗區，所述三電極檢測單元的一端連接到所述兩個檢測通道中、另一端連接到所述電化學工作站，所述電化學工作站測定所述微流控芯片中待測樣品的濃度；

所述三電極檢測單元包括三個三電極檢測陣列，每個三電極檢測陣列包括一個參比電極、兩個輔助電極和兩個工作電極，每個電極都包括連接件和檢測件，所述檢測件通過所述連接件連接到所述電化學工作站，所述一個參比電極的兩個檢測件分別位于所述兩個檢測通道中，每個檢測通道中還設置有一個輔助電極的檢測件和一個工作電極的檢測件；參比電極的檢測件的長度大于輔助電極檢測件的長度和工作電極檢測件的長度之和，輔助電極的檢測件橫向區域和工作電極的檢測件橫向區域位于參比電極的檢測件橫向區域內，且輔助電極的檢測件橫向區域和工作電極的檢測件橫向區域不重合。

2.根據權利要求1所述的一種檢測系統，其特征在于，所述分離區包括微反應池和多個注入口，緩沖溶液注入口、免疫磁珠注入口和待測樣品注入口連通到所述微反應池，所述廢液區包括第一廢液池和第二廢液池，所述第一廢液池和所述微反應池之間的連接通道上設置有第一閥門，所述沖洗區包括清洗池和清洗液注入口，所述微反應池和所述清洗池之間的連接通道上設置有第二閥門，所述清洗池和所述檢測區之間的連接通道上設置有第三閥門，所述沖洗區通過所述兩個檢測通道連通到所述第二廢液池。

3.根據權利要求1所述的一種檢測系統，其特征在于，參比電極的連接件位于所述兩個檢測通道之間，第一輔助電極的連接件和第一工作電極的連接件位于所述兩個檢測通道的一側，第二輔助電極的連接件和第二工作電極的連接件位于所述兩個檢測通道的另一側。

4.根據權利要求1所述的一種檢測系統，其特征在于，所述磁場驅動模塊包括八個電磁線圈，所述繼電器模塊包括八個繼電器，每個電磁線圈連接到一個繼電器，所述上位機控制每個繼電器的通斷。

5.根據權利要求1所述的一種檢測系統，其特征在于，所述測定所述微流控芯片中待測樣品的濃度，包括：

制備n個等濃度梯度的標準溶液，各個標準溶液的濃度已知，將各個標準溶液分別經過檢測區，控制三電極檢測單元的電勢以不同的時間速率以三角波形進行掃描，建立不同濃度標準溶液的n個電流-電勢曲線；

根據電流-電勢曲線獲得每個標準溶液的信號強度，通過數據擬合建立不同標準溶液濃度和信號強度大小的對應的標準曲線；

當檢測濃度未知的待測樣品時，通過所述三電極檢測單元檢測得到的信號強度，在所述標準曲線中即可獲取所述待測樣品的濃度。

6.根據權利要求5所述的一種檢測系統，其特征在于，所述待測樣品濃度的表達式為：

y_t＝a+bx_t；

其中，y_t表示待測樣品的信號強度，x_t表示待測樣品的濃度，

式中，

其中，x_i表示第i個標準溶液的濃度，y_i表示第i個標準溶液的信號強度。