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CN215727716U - 基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置 - Google Patents

基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置 Download PDF

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CN215727716U
CN215727716U CN202122144797.0U CN202122144797U CN215727716U CN 215727716 U CN215727716 U CN 215727716U CN 202122144797 U CN202122144797 U CN 202122144797U CN 215727716 U CN215727716 U CN 215727716U
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CN
China
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nitrite
cover plate
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cavity
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CN202122144797.0U
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Inventor
王飞鹏
张晓芸
穆景利
张钰霆
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Xiamen Blue Ocean Oasis Technology Co ltd
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Minjiang University
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Abstract

本发明涉及一种基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,包括取样组件、微流控芯片;微流控芯片包括基板及盖设在其上的盖板,所述盖板中部设置有色阶盘,所述盖板上圆周均布若干滴液孔,所述盖板上设置有若干高通量检测通道,高通量检测通道与滴液孔一一对应设置,所述高通量检测通道包括依次连通的样品腔、样品引流道、混合反应腔、混合流道和检测腔,所述滴液孔连通对应的样品腔;混合反应腔内装有混合剂,所述检测腔内装有显色剂;取样组件包括依次连接的取样器、过滤器、导管,取样组件经导管连接滴液孔。本装置结构简单、操作便捷、便携性强,高通量,适合现场快速检测,效率高。

Description

基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置
技术领域
本发明涉及亚硝酸盐检测的技术领域, 具体涉及一种基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置。
背景技术
水体中亚硝酸盐的含量是检测水质污染的重要指标,水体中亚硝酸盐含量过高时,不仅会降低水生动植物的供氧能力,而且会造成人体高铁血红蛋白症,严重危害生命健康。
目前,水体亚硝酸盐检测方法主要是盐酸萘乙二胺分光光度法,原理是在弱酸性条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后,与盐酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料,通过分光光度计比色测定亚硝酸盐含量。该方法操作繁琐,耗时长,需要将水样装到采样瓶中运回实验室进行测定,且分光光度计每次只能检测一个样品。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处,提供了一种用于管类车削加工治具的基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置。
本发明解决技术问题所采用的方案是,一种基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,包括取样组件、微流控芯片;
所述微流控芯片包括基板及盖设在其上的盖板,所述盖板中部设置有色阶盘,所述盖板上圆周均布若干滴液孔,所述盖板上设置有若干高通量检测通道,高通量检测通道与滴液孔一一对应设置,所述高通量检测通道包括依次连通的样品腔、样品引流道、混合反应腔、混合流道和检测腔,所述滴液孔连通对应的样品腔;
所述混合反应腔内装有混合剂,所述检测腔内装有显色剂;
所述取样组件包括依次连接的取样器、过滤器、导管,取样组件经导管连接滴液孔。
进一步的,所述滴液孔垂直贯穿于盖板。
进一步的,所述过滤器内部装有水系滤膜,孔径为0.45um或0.22um。
进一步的,所述基板、盖板的材质为硅片、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚甲基丙烯酸甲酯。
进一步的,所述色阶盘显示紫红色颜色深度及对应的亚硝酸盐浓度梯度。
进一步的,所述高通量检测通道的设置数量不少于6个。
进一步的,所述取样器为小型针筒注射器。
进一步的,所述取样器材质为聚丙烯或玻璃,导管为硅胶毛细管。
进一步的,所述滴液孔上设置有滴液孔帽。
进一步的,所述基板、盖板均为圆形。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:结构简单、操作便捷、便携性强,高通量,适合现场快速检测,效率高。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1是本装置的结构示意图。
图2是盖板的结构示意图。
图3是基板的结构示意图。
图中:1-取样器;2-过滤器;3-导管;4-盖板;41-滴液孔;42-色阶盘;5-基板;51-样品腔;52-样品引流道;53-混合反应腔;54-混合流道;55-检测腔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-3所示,一种基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,包括取样组件、微流控芯片;
所述微流控芯片包括基板5及盖设在其上的盖板4,所述盖板中部设置有色阶盘42,用于判断亚硝酸盐的检测浓度,所述盖板上圆周均布若干滴液孔41,所述盖板上设置有若干高通量检测通道,可以同时检测多组水样中亚硝酸盐含量,或对同一深度处的水样做多组平行样测定,提高检测准确度,高通量检测通道与滴液孔一一对应设置,所述高通量检测通道包括依次连通的样品腔51、样品引流道52、混合反应腔53、混合流道54和检测腔55,所述滴液孔连通对应的样品腔;
所述混合反应腔内装有混合剂,所述检测腔内装有显色剂;
所述取样组件包括依次连接的取样器1、过滤器2、导管3,取样组件经导管连接滴液孔,取样器用于定量采集水样和控制微流控芯片中流体速度,过滤器用于过滤水样中颗粒物,导管用于将过滤后的样品液导入微流控芯片中;
检测工作时,将现场采集到的水样装入取样器中,定量推动取样器中水样至过滤器中,过滤后的水样通过导管进入滴液孔,水样穿过滴液孔垂直流向样品腔,与样品腔中的稀盐酸混合,使水样呈酸性,酸化后的水样通过样品引流道进入混合反应腔中,水样中亚硝酸盐与混合反应腔中的对氨基苯磺酸发生重氮化反应,生成的重氮化合物通过混合流道,最终进入检测腔中,与检测腔中的盐酸萘乙二胺发生耦合反应,生成紫红色染料,使检测腔内溶液呈紫红色,其颜色的深浅与亚硝酸盐含量成正相关,检测人员将检测腔内溶液颜色与色阶盘上的颜色进行比对,即可半定量得出水样中亚硝酸盐的浓度。
在本实施例中,样品腔位置略高于混合反应腔,混合反应腔位置略高于检测腔;样品腔内部装有稀盐酸,用于将水样酸化处理;混合反应腔内部装有对氨基苯磺酸粉末,将酸性水样中的亚硝酸盐重氮化,生成重氮化合物;检测腔内装有盐酸萘乙二胺粉末,与混合反应腔中生成的重氮化合物偶联生成紫红色染料,在反应腔内显紫红色,在样品腔、混合反应腔和检测腔中分别加入相应的检测试剂,相对于分光光度法检测亚硝酸盐浓度,大大节省了试剂使用量,且反应速度快,适用于现场快速检测,使用效果好。
在本实施例中,所述滴液孔垂直贯穿于盖板。
在本实施例中,所述过滤器内部装有水系滤膜,孔径为0.45um或0.22um,滤膜材质为玻璃纤维滤膜、混合纤维滤膜、聚醚砜(PES)滤膜等。
在本实施例中,所述基板、盖板的材质为硅片、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚甲基丙烯酸甲酯。
在本实施例中,所述色阶盘显示紫红色颜色深度及对应的亚硝酸盐浓度梯度,色阶盘包括6个浓度梯度的色阶,检测人员根据检测腔内水样颜色与色阶盘42上的颜色进行对比,即可现场得出水样中亚硝酸盐的浓度;
当然为了检测水体中甲醛的浓度,色阶盘上可以设置紫色色阶梯度与对应的甲醛浓度,此时,样品腔中装有稀硫酸,混合反应腔中不装试剂,检测腔中装入变色酸二钠,水样中甲醛在酸性条件下与变色酸二钠反应生成紫色络合物,通过将检测腔内溶液颜色与色阶盘上颜色进行比对,得出水样中甲醛浓度。
在本实施例中,所述高通量检测通道的设置数量不少于6个。
在本实施例中,所述取样器为小型针筒注射器,进样器体积为1mL,表面刻有体积刻度,可以定量将所需体积的水样注射进微流控芯片检测通道内,且可以控制手动推进速度调节芯片中水样流速。
在本实施例中,所述取样器材质为聚丙烯或玻璃,导管为硅胶毛细管。
在本实施例中,所述滴液孔上设置有滴液孔帽,一方面防止微流控芯片中试剂从滴液孔流出,另一方面保护芯片中试剂在长期放置过程中的稳定性。
在本实施例中,所述基板、盖板均为圆形,基板、盖板通过水晶胶密封粘接;或,为便于拆卸重复使用,基板、盖板之间设置密封圈,基板、盖板通过螺丝钉固定。
本装置过滤器的设置,可以过滤掉水样中大颗粒杂质,进入微流控芯片检测通道中的水质更好,检测结果更准确;本装置设置多组检测完全一致的高通量检测通道,可以同时检测多组水样,提供了一种高通量检测方式,提高水样检测效率;本装置水样和检测试剂消耗量小,反应速度快,可以快速测定水质亚硝酸盐浓度;本装置轻便易携,适用于现场快速检测,不需要将水样采集回实验室检测。
本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件,那么,除另有声明外,固定连接可以理解为:能够拆卸的固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接),也可以理解为:不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接),当然,互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
在本专利的描述中,需要理解的是,术语“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制。
上列较佳实施例,对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,其特征在于:包括取样组件、微流控芯片;
所述微流控芯片包括基板及盖设在其上的盖板,所述盖板中部设置有色阶盘,所述盖板上圆周均布若干滴液孔,所述盖板上设置有若干高通量检测通道,高通量检测通道与滴液孔一一对应设置,所述高通量检测通道包括依次连通的样品腔、样品引流道、混合反应腔、混合流道和检测腔,所述滴液孔连通对应的样品腔;
所述混合反应腔内装有混合剂,所述检测腔内装有显色剂;
所述取样组件包括依次连接的取样器、过滤器、导管,取样组件经导管连接滴液孔。
2.根据权利要求1所述的基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,其特征在于:所述滴液孔垂直贯穿于盖板。
3.根据权利要求1所述的基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,其特征在于:所述过滤器内部装有水系滤膜,孔径为0.45um或0.22um。
4.根据权利要求1所述的基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,其特征在于:所述基板、盖板的材质为硅片、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚甲基丙烯酸甲酯。
5.根据权利要求1所述的基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,其特征在于:所述色阶盘显示紫红色颜色深度及对应的亚硝酸盐浓度梯度。
6.根据权利要求1所述的基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,其特征在于:所述高通量检测通道的设置数量不少于6个。
7.根据权利要求1所述的基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,其特征在于:所述取样器为小型针筒注射器。
8.根据权利要求1所述的基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,其特征在于:所述取样器材质为聚丙烯或玻璃,导管为硅胶毛细管。
9.根据权利要求1所述的基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,其特征在于:所述滴液孔上设置有滴液孔帽。
10.根据权利要求1所述的基于微流控技术的水体亚硝酸盐高通量检测装置,其特征在于:所述基板、盖板均为圆形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117288690A (zh) * 2023-09-26 2023-12-26 北京市农林科学院 一种亚硝酸盐微流控浓度梯度比色快检方法

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