一种基于微流控纸芯片的兽药残留检测装置与方法
专利汇可以提供一种基于微流控纸芯片的兽药残留检测装置与方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开 生物 检测领域中的一种基于微流控纸芯片的兽药残留检测装置与方法，由稀释液控 制模 块 、待测液 控制模块 、图像检测模块和微流控纸芯片固定模块组成，稀释液控制模块和待测液控制模块设在暗盒子内，微流控纸芯片包括稀释液与待测液混合模块、尿素检测模块、氯霉素检测模块黄曲霉素检测模块、 链霉素 检测模块和检测废液收集模块，微 控制器 驱动图像 传感器 对尿素显色区、氯霉素显色区、黄曲霉素显色区、链霉素显色区进行图像检测，将采集到的显色图像传输给 微控制器 进行处理，微控制器将显色图像与内置的显色 数据库 进行对比，得到兽药残留的结果，能判断出当前兽药残留种类，同时检测出四种兽药残留成分，无需人为添加化学 试剂 ，使用便捷。，下面是一种基于微流控纸芯片的兽药残留检测装置与方法专利的具体信息内容。
1.一种基于微流控纸芯片的兽药残留检测装置，由稀释液控制模块（100）、待测液控制模块（101）、图像检测模块（102）和微流控纸芯片固定模块（103）组成，其特征是：稀释液控制模块（100）和待测液控制模块（101）设在暗盒子（17）内，图像检测模块（102）固定设在盒子（17）的顶面，微流控纸芯片固定模块（103）固定设在在盒子（17）的底面上；稀释液控制模块（100）和待测液控制模块（101）的结构相同，均由步进电机、连接杆、储液管、球阀及滴出口组成，储液管中间串接球阀且上下垂直设置，水平的步进电机通过连接杆连接球阀；图像检测模块（102）由微控制器（15）以及分别连接微控制器（15）的图像传感器（13）、触摸屏（14）、微控制器15和发光二极管（16）组成；微流控纸芯片固定模块103具有塑料载物台34，塑料载物台34内有微流控纸芯片（19），微流控纸芯片（19）包括稀释液与待测液混合模块（104）、尿素检测模块（105）、氯霉素检测模块（106）、黄曲霉素检测模块（108）、链霉素检测模块（109）和检测废液收集模块（107），稀释液与待测液混合模块（104）由待测液进样口（20）、稀释液进样口（21）、稀释液与待测液混合区（38）、稀释液与待测液上混合通道（39）、稀释液与待测液下混合通道（57）组成，待测液进样口（20）的正上方是待测液滴出口（3），稀释液进样口（21）的正上方是稀释液滴出口（1），待测液进样口（20）和稀释液进样口（21）同时连接且连通稀释液与待测液混合区（38）的输入端，稀释液与待测液混合区（38）的输出端一路连接接稀释液与待测液上混合通道（39）另一路连接稀释液与待测液下混合通道（57）的输入端，稀释液与待测液上混合通道（39）的输出端经一个微通道（47）分别连接尿素检测模块混合区（42）的输入端和氯霉素单克隆抗体免疫金胶体结合垫（40）的输入端，尿素检测模块混合区（42）的输出端连接尿素检测模块（105），氯霉素单克隆抗体免疫金胶体结合垫（40）的输出端经过氯霉素检测模块混合区（41）后连接氯霉素检测模块（106）；稀释液与待测液下混合通道（57）的输出端经另一个微通道（47）分别连接荧光素混合标记物结合垫56的输入端和链霉素检测模块混合区（54）的输入端，荧光素混合标记物结合垫（56）的输出端经黄曲霉素检测模块混合区（55）连接黄曲霉素检测模块（108），链霉素检测模块混合区（54）的输出端经金莲橙混合物结合垫（53）连接链霉素检测模块（109），链霉素检测模块（109）、黄曲霉素检测模块（108）、氯霉素检测模块（106）、尿素检测模块（105）的输出端均连接废液排放区（48）。
2.根据权利要求1所述的一种基于微流控纸芯片的兽药残留检测装置，其特征是：尿素检测模块（105）具有圆形区域的尿素显色区（110），圆形区域划分有3个脲酶材料检测部分和3个空白对照材料部分6个扇形检测区，每个脲酶材料检测部分和空白对照材料部分间隔交错布置。
3.根据权利要求1所述的一种基于微流控纸芯片的兽药残留检测装置，其特征是：氯霉素检测模块（106）具有矩形区域的氯霉素显色区（111），矩形区域由3个并列的矩形检测区组成，每一矩形检测区域均具有对称布置的一条氯霉素质失线和一条氯霉素检测线。
4.根据权利要求1所述的一种基于微流控纸芯片的兽药残留检测装置，其特征是：黄曲霉素检测模块（108）具有并列的3个矩形检测区组成，每个矩形检测区具有对称布置的一条黄曲霉素质失线和一条黄曲霉素检测线。
5.根据权利要求1所述的一种基于微流控纸芯片的兽药残留检测装置，其特征是：链霉素检测模块（109）具有圆形区域的链霉素显色区（113），圆形区域沿圆周方向划分有6个扇形的检测区，分别是3个涂抹TPL溶液材料检测部分和3个空白对照材料部分，每个涂抹TPL溶液材料检测部分和空白对照材料部分间隔交错布置。
6.根据权利要求1所述的一种基于微流控纸芯片的兽药残留检测装置，其特征是：链霉素检测模块（109）、黄曲霉素检测模块（108）、氯霉素检测模块（106）、尿素检测模块（105）的输出端均连接废液排放区（48）。
7.一种如权利要求1所述的基于微流控纸芯片的兽药残留检测装置的检测方法，其特征是依次按如下步骤：
步骤1：通过触摸屏14设置混合检测液的浓度并保存在微控制器（15）中，微控制器（15）根据混合检测液的浓度，计算出所需稀释液和检测液的剂量，驱动两个步进电机转动调整两个球阀的开口大小进而控制流出稀释液和检测液的剂量，稀释液通过稀释液滴出口（1）流入到稀释液进样口（21）中，待测液通过待测液滴出口（3）流入到待测液进样口（20）中；
步骤2：稀释液和待测液先流入稀释液与待测液体混合区（38）进行均匀混合，再同时流入到稀释液与待测液上混合通道（39）和稀释液与待测液下混合通道（57）进行分流，之后同时流入到尿素检测模块（105）、氯霉素检测模块（106）、黄曲霉素检测模块（108）、链霉素检测模块（109）进行显色反应；
步骤3：微控制器（15）驱动图像传感器（13）对尿素显色区（110）、氯霉素显色区（111）、黄曲霉素显色区（112）、链霉素显色区（113）进行图像检测，将采集到的显色图像传输给微控制器（15）进行处理，微控制器（15）将显色图像与内置的显色数据库进行对比，得到兽药残留的结果。
8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征是：步骤2中，尿素的显色时间为2分钟，黄曲霉素的显色时间为8分钟，链霉素的显色时间为12分钟，氯霉素的显色时间为15分钟。
一种基于微流控纸芯片的兽药残留检测装置与方法
技术领域
背景技术
发明内容
步骤2：稀释液和待测液先流入稀释液与待测液体混合区进行均匀混合，再同时流入到稀释液与待测液上混合通道和稀释液与待测液下混合通道进行分流，之后同时流入到尿素检测模块、氯霉素检测模块、黄曲霉素检测模块、链霉素检测模块进行显色反应；
步骤3：微控制器驱动图像传感器对尿素显色区、氯霉素显色区、黄曲霉素显色区、链霉素显色区进行图像检测，将采集到的显色图像传输给微控制器进行处理，微控制器将显色图像与内置的显色数据库进行对比，得到兽药残留的结果。
图3是图1中的图像检测模块102的安装结构示意图；
图4是图1中的微流控纸芯片固定模块103的结构示意图；
图5是图4中的微流控纸芯片19的俯视结构放大示意图；
图6是图5中尿素检测模块105的连接结构放大示意图；
图7是图5中氯霉素检测模块106的连接结构放大示意图；
图8是图5中黄曲霉素检测模块108的连接结构放大示意图；
图9是图5中链霉素检测模块109的连接结构放大示意图；
图10本发明所述的兽药残留检测装置的检测流程图。
13.图像传感器；14.触摸屏；15.微控制器；16.发光二极管；17.盒子；18.微流控纸芯片固定盒；19.微流控纸芯片；20.待测液进样口；21.稀释液进样口；34.塑料载物台；35.卡槽；36.方形固定块；38.稀释液与待测液体混合区；39.稀释液与待测液上混合通道；40.氯霉素单克隆抗体免疫金胶体结合垫；41.氯霉素检测模块混合区；42.尿素检测模块混合区；47.微通道；48.废液排放区；53.金莲橙混合物结合垫；54.链霉素检测模块混合区；55.黄曲霉素检测模块混合区；56.荧光素混合标记物结合垫；57.稀释液与待测液下混合通道；58.脲酶检测材料；59.空白对照材料；60.脲酶检测材料 ；61.空白对照材料；62.脲酶检测材料；63.空白对照材料；64.氯霉素质失线；65.氯霉素质失线；66.氯霉素质失线；67.氯霉素检测线；
68.氯霉素检测线；69.氯霉素检测线；70.黄曲霉素质失线；71.黄曲霉素质失线；72.黄曲霉素质失线；73.黄曲霉素检测线；74.黄曲霉素检测线；75.黄曲霉素检测线；76.涂抹TPL溶液材料部分；77.空白对照材料部分；78.涂抹TPL溶液材料部分；79.空白对照材料部分；80.涂抹TPL溶液材料部分；81.空白对照材料部分；100.稀释液控制模块；101.待测液控制模块；
102.图像检测模块；103.微流控纸芯片固定模块；104.稀释液与待测液混合模块；105.尿素检测模块；106.氯霉素检测模块；108.黄曲霉素检测模块；109.链霉素检测模块；110.尿素显色区；111.氯霉素显色区；112.黄曲霉素显色区；113.链霉素显色区。
具体实施方式
17内部，第一球阀5固定连接于前后水平布置的第一连接杆4的一端，第一连接杆4的另一端同轴固定连接第一步进电机2的输出轴，第一步进电机2旋转带动第一球阀5转动，通过第一球阀5的转动来控制稀释液储液管6向下流出的稀释液剂量，达到控制稀释液流出剂量的目的。稀释液储液管6的底端是稀释液滴出口1，稀释液滴出口1是圆锥形，实现稀释液的均匀滴出。待测液控制模块101中的第二步进电机11与第一步进电机2的结构相同且对称布置、第二球阀7与第一球阀5结构相同且对称布置、待测液储液管8与稀释液储液管6的结构相同且面对面地对称布置，第二步进电机11通过第二连接杆10连接第二球阀7，第二步进电机11旋转带动第二球阀7，通过第二球阀7的转动来控制待测液储液管8向下流出的待测液剂量，待测液储液管8的底端是待测液滴出口3，待测液出口3是圆锥形，实现待测液的均匀滴出。
15。图像传感器13的镜头通过盒子17顶部的开口竖直插入盒子17内部，并固定在盒子17顶面上，以完成图像传感器13的固定，图像传感器13能拍摄到其下方的微流控纸芯片固定模块103中的微流控纸芯片19区域。触摸屏14和微控制器15通过固定孔与盒子17顶面进行固定，发光二极管16通过盒子17顶面倒置插入盒子17内部进行固定。在进行图像检测时，由发光二极管16提供光源，由于检测在盒子17内进行，大大减少了环境光的影响，图像传感器13检测所拍摄区域内的显色情况，并将显色数据实时传输给微控制器15进行分析，由微控制器15对显色数据进行分析判断并与内置的显色数据库进行对比，最终将检测结果显示在触摸屏14上。
40的输出端经过氯霉素检测模块混合区41后连接氯霉素检测模块106。稀释液与待测液下混合通道57的输出端经另一个微通道47分别连接荧光素混合标记物结合垫56的输入端和链霉素检测模块混合区54的输入端，荧光素混合标记物结合垫56的输出端经黄曲霉素检测模块混合区55连接黄曲霉素检测模块108，链霉素检测模块混合区54的输出端经金莲橙混合物结合垫53连接链霉素检测模块109。链霉素检测模块109、黄曲霉素检测模块108、氯霉素检测模块106、尿素检测模块105的输出端均连接废液排放区48。废液排放区48由大面积的吸水材料构成，用于吸收流入的检测废液，避免检测废液对显色结果的影响。
81，每个涂抹TPL溶液材料检测部分和空白对照材料部分间隔交错布置，实现对链霉素的显色。从稀释液与待测液下混合通道57输出的均匀混合后的检测液先沿着链霉素检测模块混合区54进行混合，再流入到金莲橙混合物结合垫53，使之与金莲橙混合物结合垫53上面的金莲橙混合物相结合，后流入到链霉素显色区113中进行显色反应，其中涂抹TPL溶液材料部分76、78、80均无显色，空白对照材料部分77、81显示出红色，而另外一张空白对照材料部分79没有显色，通过对显色情况进行判断，可表明整个链霉素显色区113已经变质，无法判断检测液中是否含有链霉素。检测后的废液流出到废液排放区48。
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