一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台及检测方法
专利汇可以提供一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台及检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于镉离子检测的便携式 荧光 传感平台及检测方法。该平台以PDMS加工的微流控芯片为溶液腔，两侧的紫外LED激发溶液腔中的溶液，所产生的荧光被智能手机摄像头采集，最后确定荧光强度。检测方法为 乙二胺四乙酸 (EDTA) 刻蚀 的CdTe/CdS核壳 量子点 (QDs)的方法。通过添加EDTA蚀刻CdTe/CdS QDs的表面以产生特定的Cd2+识别位点，导致荧光猝灭；当加入Cd2+之后，Cd2+可以特异性识别这些刻蚀位点，导致荧光恢复。而荧光的恢复效率直接取决于添加的Cd2+的浓度，因此荧光强度也就反映了Cd2+的浓度，荧光强度可通过本发明的便携式平台检测。本发明具有检测迅速、检出限低等优点。，下面是一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台及检测方法专利的具体信息内容。
1.一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台，其特征在于，该平台包括：平台机壳、智能手机、智能手机卡槽、智能手机摄像头、微距镜头、光学滤光片、微流控芯片、第一不锈钢管、第二不锈钢管、第一紫外LED、第二紫外LED、供电电路板、Micro-USB充电口、开关、注射泵、注射器、废液缸和微流控芯片卡槽；
所述便携式荧光传感平台具有供电电路板，供电电路板上具有Micro-USB充电口；平台机壳底部固定有微流控芯片卡槽，用于放置微流控芯片，微流控芯片两侧安装第一紫外LED和第二紫外LED，并由供电电路板供电，通过平台机壳侧面的开关控制紫外LED的开与关；微流控芯片由载玻片和PDMS加工的腔体构成，腔体两端插入第一不锈钢管和第二不锈钢管，第一不锈钢管连接注射泵上的注射器控制液体的输入，第二不锈钢管连接废液缸控制液体输出；平台机壳的上方具有智能手机卡槽，智能手机水平放置于智能手机卡槽中；平台机壳顶部上开有圆孔，所述圆孔在微流控芯片的腔体的正上方，圆孔下方依次粘贴微距镜头和光学滤光片；智能手机摄像头在圆孔正上方，通过该圆孔可对微流控芯片的PDMS加工的腔体中的样品进行图像采集。
2.根据权利要求1所述的一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台，其特征在于，所述供电电路板由锂电池供电，锂电池输出电压为3.8V，供电电路板的输出电压为3.5V，为两个紫外LED供电，紫外LED的激发波长为365nm。
3.根据权利要求1所述的一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台，其特征在于，PDMS加工的腔体的体积为75μL。
4.根据权利要求1所述的一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台，其特征在于，平台机壳顶部的圆孔直径为10mm，微距镜头和光学滤光片的直径为25mm。光学滤光片为500nm长波通，可以滤除紫外激发光。
5.根据权利要求1所述的一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台，其特征在于，机壳顶部圆孔、微距镜头和光学滤光片的中心共轴。
6.根据权利要求2所述的一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台，其特征在于，所述供电电路板上连接有绿色指示灯和红色指示灯，通过平台机壳上的开口裸露在外，当通过Micro-USB充电口给电池充电时，绿色指示灯亮，当电池充满电时红色指示灯亮。
7.一种基于便携式荧光传感平台的镉离子荧光检测的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)镉离子检测溶液的配制：将4740μl 10mM pH＝8.5的Tris-HCl缓冲溶液，660μl的
100μM EDTA和600μl 4μM的CdTe/CdS量子点QDs依次添加到10mL试管中，并将溶液混合均匀；将试管密封，并放置在黑色避光处于室温条件下反应10分钟得到EDTA-CdTe/CdS QDs混合溶液；
2+ 2+
(2)Cd 加标溶液配制：通过引入不同浓度水平的Cd 制备所有样品，获取掺加不同浓度水平的Cd2+的加标样品；并用10mM pH＝8.5的Tris-HCl缓冲液调节加标样品溶液pH＝8.5；
(3)确定检测镉离子的最佳标定曲线：取500μl步骤(1)中准备好的EDTA-CdTe/CdS QDs溶液加入不同浓度水平等体积的Cd2+加标溶液中，并将上述溶液充分混合，黑色避光反应20分钟；将反应好的最终溶液依次抽取到一次性注射器中，并打开平台机壳侧面的开关；将一次性注射器放到注射泵上，一次性注射器通过接头连接到便携式荧光传感平台的注射口，便携式荧光传感平台的出口连接到废液缸中；通过智能手机对每个样品进行图像采集，采集完所有图像后，对每一幅采集的图像进行处理，样品图像的采集及处理过程包括以下子步骤：
(3.1)打开智能手机的摄像头，设置为专业拍照模式，设置手机摄像参数；
(3.2)启动注射泵，设置注射泵参数，当溶液注射进入便携式荧光传感平台的微流控芯片的腔体时，在上述摄像参数下使用智能手机进行图像采集，对于每个样品以一定的时间间隔连续采集n张照片。每个样品的图像采集完成之后。使用装有空气的注射器进行清洗；
(3.3)采集完所有样品的图像后，对每一幅采集的图像进行处理；具体为选取每张照片中腔体部分m*m个像素点的中心区域，选取RGB通道的G通道进行分析，对m*m个像素点的G值取均值得到荧光强度值Ig；基于上述处理过程，每个样品采集得到的n张图像经过分析，得到n个荧光强度Ig值，将n个荧光光强度Ig值取平均，得到 值；将各个样品分析得到的 值减去对照组Tris-HCl缓冲液对应的Ig-tris值之后得到值I，即 将未加入Cd2+的EDTA-CdTe/CdS QDs溶液作为空白组通过计算得到的值记为I0；再以比值I/I0作为指标，绘出镉离子浓度与比值I/I0的曲线。然后，根据最小二乘法拟合曲线算法，拟合出镉离子浓度与比值I/I0的线性关系，得到镉离子浓度的最佳标定曲线；
(4)检测未知浓度水溶液中的镉离子浓度：将未知浓度的待测样品溶液用10mM pH＝
8.5的Tris-HCl缓冲液调节溶液pH＝8.5后加入到EDTA-CdTe/CdS QDs溶液中，重复步骤(1)-步骤(3)，得到该待测样品溶液对应的荧光强度比值I/I0，带入步骤(3)得到的检测镉离子浓度的最佳标定曲线，计算出待测样品溶液的镉离子浓度。
一种用于镉离子检测的便携式荧光传感平台及检测方法
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