基于sers检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控芯片的利记博彩app
【专利摘要】本发明属于食品安全检测【技术领域】，一种基于SERS检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控芯片，主要包括芯片主体、第一纸条开关及第二纸条开关，芯片主体上设置未经喷蜡的主亲水通道，主亲水通道两侧设置N组并行排列的芯片单元，每组芯片单元设置样品进样区、抗体进样区、信号检测区和一个挡板区域，主亲水通道两侧的样品进样区、抗体进样区和信号检测区分别通过两条未经喷蜡的副亲水通道连通，两条副亲水通道与主亲水通道呈0-90°夹角；第一纸条开关、第二纸条开关上分别设置经喷蜡的疏水区域及其围成的未经喷蜡的亲水区域，两个纸条开关分别沿着预先所画的虚线位置间隔穿插在芯片主体中，通过拉动纸条完成纸条开关的接通与断开；本发明是基于SERS对瘦肉精类物质在现场进行检测，检测速度快、准确、操作起来简单方便。
【专利说明】基于SERS检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控芯 片
【技术领域】
[0001] 本发明属于食品安全检测【技术领域】，涉及一种基于表面增强拉曼散射 (SERS, surface-enhanced Raman scatting)检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控 -H-* LL 心/T 〇
【背景技术】
[0002] 瘦肉精是一类激素，属于β_受体激动剂，包括盐酸克伦特罗、莱克多巴胺、沙丁 胺醇等。由于这类物质添加于饲料中可以增加动物的体重，使其肌肉更为结实。所以很多 养殖户为减少饲料使用，使肉品提早上市，降低成本而将瘦肉精使用在养殖业中，甚至到了 滥用的地步。而人吃了含有β_受体激动剂的肉类食品后，会产生肌肉颤动、呕吐、神经过 敏和心跳加速等症状。所以该类物质在养殖业中已被列为禁用的生长促进剂类物质。为防 止和监管不法商贩和养殖户对此类物质的使用，对瘦肉精的检测分析在我国的食品安全检 测市场中不可缺少。
[0003] 目前，常用的瘦肉精检测手段包括两类：（1)胶体金试纸条法；(2)酶联免疫吸附 法、高效液相色谱-质谱法和气相色谱-质谱法等。第一类方法假阳性率很高，第二类方法 只能在中心实验室进行，不能做到即时现场检测。
[0004] 纸芯片（Paper-based microfluidics)是基于纸质材料的微流控分析系统，作为 微流控芯片分析系统的新成员，已经在快速诊断和现场分析中崭露头角，并受到越来越多 的关注。纸质材料是惰性纤维素，价格低廉，可循环再生，易于存储和运输，稳定性和生物相 容性都很好。在纸上制造疏水屏障并形成亲水通道这一方法构建的纸质微流控装置可实现 样品分离，过滤的功能，同时，依靠毛细管作用力或者重力作用使样品移动，操作起来简单 方便。考虑到广大的检测分析市场和进一步扩大的检测需求，更多更好的纸芯片检测平台 还有待开发。
[0005] 纸质微流控芯片在瘦肉精检测技术的改进方面具有很大潜力，其创新性研究对于 更好的实现瘦肉精的即时现场高通量可靠检测有着重大意义。
【发明内容】
[0006] 为了克服已有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于SERS检测瘦肉精类 物质的开关控制型纸质微流控芯片，该纸质微流控芯片是基于SERS对瘦肉精类物质进行 检测，检测速度快、准确、操作起来简单方便。另外，纸质微流控芯片采用的材料价格低廉、 可循环再生、易于存储和运输，稳定性和生物相容性都很好。
[0007] 为了实现上述发明目的，解决已有技术中存在的问题，本发明采取的技术方案是： 一种基于SERS检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控芯片，主要包括芯片主体、处于 断开状态时的第一纸条开关及处于接通状态时的第二纸条开关，所述芯片主体上设置未经 喷蜡的主亲水通道，所述未经喷蜡的主亲水通道两侧设置N组并行排列、对称分布的芯片 单元，其中N为1、2、3…正整数，所述每组芯片单元设置样品进样区、抗体进样区、信号检测 区和一个疏水屏障构成的挡板区域，所述未经喷蜡的主亲水通道两侧的样品进样区、抗体 进样区和信号检测区分别通过两条未经喷蜡的副亲水通道连通，所述两条未经喷蜡的副亲 水通道与未经喷蜡的主亲水通道呈0-90°夹角；所述处于断开状态时的第一纸条开关、处 于接通状态时的第二纸条开关上分别设置经喷蜡的疏水区域及其围成的未经喷蜡的亲水 区域，两个纸条开关分别沿着预先所画的虚线位置间隔穿插在芯片主体中，用于纸条开关 和芯片主体依靠两者之间的挤压而紧密连接，通过拉动纸条完成纸条开关的接通与断开； 所述处于断开状态时的第一纸条开关上的疏水区域与样品进样区相连，所述处于接通状态 时的第二纸条开关上的亲水区域与抗体进样区和信号检测区连通，用于对样品的过滤、富 集和分离。
[0008] 所述纸质微流控芯片的材料选自定性滤纸、定量滤纸、打印纸或硝酸纤维素膜中 的一种。
[0009] 本发明有益效果是：一种基于SERS检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控 芯片，主要包括芯片主体、处于断开状态时的第一纸条开关及处于接通状态时的第二纸条 开关，所述芯片主体上设置未经喷蜡的主亲水通道，所述未经喷蜡的主亲水通道两侧设置N 组并行排列、对称分布的芯片单元，其中N为1、2、3…正整数，所述每组芯片单元设置样品 进样区、抗体进样区、信号检测区和一个疏水屏障构成的挡板区域，所述未经喷蜡的主亲水 通道两侧的样品进样区、抗体进样区和信号检测区分别通过两条未经喷蜡的副亲水通道连 通，所述两条未经喷蜡的副亲水通道与未经喷蜡的主亲水通道呈0-90°夹角；所述处于断 开状态时的第一纸条开关、处于接通状态时的第二纸条开关上分别设置经喷蜡的疏水区域 及其围成的未经喷蜡的亲水区域，两个纸条开关分别沿着预先所画的虚线位置间隔穿插在 芯片主体中，用于纸条开关和芯片主体依靠两者之间的挤压而紧密连接，通过拉动纸条完 成纸条开关的接通与断开；所述处于断开状态时的第一纸条开关上的疏水区域与样品进样 区相连，所述处于接通状态时的第二纸条开关上的亲水区域与抗体进样区和信号检测区连 通，用于对样品的过滤、富集和分离。与已有技术相比，本发明是基于SERS对瘦肉精类物质 在现场进行检测，检测速度快、准确、操作起来简单方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是本发明结构示意图。
[0011] 图2是本发明不同浓度瘦肉精的SERS谱图。
[0012] 图中：1、处于断开状态时的第一纸条开关，la、第一纸条开关亲水区域，lb、第一纸 条开关疏水区域，2、处于接通状态时的第二纸条开关，2a、第二纸条开关亲水区域，2b、第二 纸条开关疏水区域，3、芯片主体，3a、经喷蜡形成的疏水屏障，3b、抗体进样区，3c、未经喷蜡 的副亲水通道，3d、信号检测区，3e、样品进样区，3f、经喷蜡形成疏水屏障构成的挡板区域， 3g、芯片主体需要划开插入纸条开关的缝隙，3h、未经喷蜡的主亲水通道。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0014] 如图1所示，一种基于SERS检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控芯片，主 要包括芯片主体3、处于断开状态时的第一纸条开关1及处于接通状态时的第二纸条开关 2,所述芯片主体3上设置未经喷蜡的主亲水通道3h，所述未经喷蜡的主亲水通道3h两侧设 置N组并行排列、对称分布的芯片单元，其中N为1、2、3···正整数，所述每组芯片单元设置样 品进样区3e、抗体进样区3b、信号检测区3d和一个疏水屏障构成的挡板区域3f，所述未经 喷蜡的主亲水通道3h两侧的样品进样区3e、抗体进样区3b和信号检测区3d分别通过两条 未经喷蜡的副亲水通道3c连通，所述两条未经喷蜡的副亲水通道3c与未经喷蜡的主亲水 通道3h呈0-90°夹角；所述处于断开状态时的第一纸条开关1、处于接通状态时的第二纸 条开关2上分别设置经喷蜡的疏水区域lb、2b及其围成的未经喷蜡的亲水区域la、2a，两个 纸条开关分别沿着预先所画的虚线位置3g间隔穿插在芯片主体3中，用于纸条开关和芯片 主体依靠两者之间的挤压而紧密连接，通过拉动纸条完成纸条开关的接通与断开；所述处 于断开状态时的第一纸条开关1上的疏水区域lb与样品进样区3e相连，所述处于接通状 态时的第二纸条开关2上的亲水区域2a与抗体进样区3b和信号检测区3d连通，用于对样 品的过滤、富集和分离。所述纸质微流控芯片的材料选自定性滤纸、定量滤纸、打印纸或硝 酸纤维素膜中的一种。具体操作过程如下：首先将设计好的芯片图案用喷蜡打印机打印在 滤纸上，并在150°C条件下烘烤3分钟使蜡渗透到纸的内部，形成疏水围堰。然后把信号检 测区的左边界，右边界和下边界剪开，并把整个区域坚起来和芯片主体平面呈90°角，这样 样品加入后不会向四周扩散，可以控制信号检测区域的大小。沿着芯片主体两侧通道上的 虚线划开，把两个纸条开关插入芯片主体，此时需要注意确保纸条开关的亲水区域不能与 芯片主体的疏水区域重叠，以免在此时就过早的连通信号检测区和样品进样区或抗体进样 区。然后在信号检测区上滴加壳聚糖和戊二醛修饰，之后滴加2 μ L盐酸克伦特罗抗原，并 滴加牛血清蛋白溶液封闭位点。再把信号检测区重新压回纸芯片主体所在平面内，分别在 抗体进样区和样品进样区滴加20 μ L抗体和含有不同浓度的克伦特罗的待测物溶液，拉动 纸条开关，使纸条上白色的亲水区域覆盖住芯片主体上的黑色的疏水区域，并紧密相贴，起 到连通作用，使两边的样品和抗体流动或扩散到信号检测区并充分反应。待测物中的头发 颗粒沉积在样品进样区，而样品经过纸条开关的过滤到达信号检测区。可以观察抗体和样 品的流动及扩散速度调整两个纸条开关打开的时间，使二者同时到达信号检测区。并行排 列的三组芯片单元可以分别测定不同浓度的样品，此时抗体进样区是同样的抗体；或者也 可以检测三种抗原分子，这时需要对应的三种不同抗体。免疫反应之后洗涤掉未结合的抗 体，之后信号检测区检测出拉曼信号，随着待测物浓度增加，拉曼信号减弱，检测限为l〇pg/ mL〇
【权利要求】
1. 一种基于SERS检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控芯片，主要包括芯片主 体（3)、处于断开状态时的第一纸条开关（1)及处于接通状态时的第二纸条开关（2)，其特 征在于：所述芯片主体（3)上设置未经喷蜡的主亲水通道（3h)，所述未经喷蜡的主亲水通 道（3h)两侧设置N组并行排列、对称分布的芯片单元，其中N为1、2、3…正整数，所述每组 芯片单元设置样品进样区（3e)、抗体进样区（3b)、信号检测区（3d)和一个疏水屏障构成的 挡板区域（3f)，所述未经喷蜡的主亲水通道（3h)两侧的样品进样区（3e)、抗体进样区（3b) 和信号检测区（3d)分别通过两条未经喷蜡的副亲水通道（3c)连通，所述两条未经喷蜡的 副亲水通道（3c)与未经喷蜡的主亲水通道（3h)呈0-90°夹角；所述处于断开状态时的第 一纸条开关（1)、处于接通状态时的第二纸条开关（2)上分别设置经喷蜡的疏水区域（lb、 2b)及其围成的未经喷蜡的亲水区域（la、2a)，两个纸条开关分别沿着预先所画的虚线位 置（3g)间隔穿插在芯片主体（3)中，用于纸条开关和芯片主体依靠两者之间的挤压而紧 密连接，通过拉动纸条完成纸条开关的接通与断开；所述处于断开状态时的第一纸条开关 (1)上的疏水区域（lb)与样品进样区（3e)相连，所述处于接通状态时的第二纸条开关（2) 上的亲水区域（2a)与抗体进样区（3b)和信号检测区（3d)连通，用于对样品的过滤、富集 和分离。
2. 根据权利要求1所述一种基于SERS检测瘦肉精类物质的开关控制型纸质微流控芯 片，其特征在于：所述纸质微流控芯片的材料选自定性滤纸、定量滤纸、打印纸或硝酸纤维 素膜中的一种。
【文档编号】G01N33/558GK104090117SQ201410328800
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】罗勇, 郑婷婷, 高志刚, 赵伟杰, 林炳承, 田中群 申请人:大连理工大学