專利名稱：探測農(nóng)藥殘留用的量熱式生物傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種探測農(nóng)藥殘留用的量熱式生物傳感器。
背景技術(shù)：
有機磷農(nóng)藥是目前國際上普遍使用的農(nóng)藥，有機磷農(nóng)藥具有降解快和殘留低的特點。但是有機磷農(nóng)藥在植物食品中殘留量較高，尤其是水果和蔬菜最易吸收有機磷，具有較強的急性毒性，一般規(guī)定在收獲前若干天內(nèi)應(yīng)禁止施用，然而一些菜農(nóng)在水果銷售前大量噴施農(nóng)藥，是造成消費者食用時產(chǎn)生急性中毒的主要原因。要預防農(nóng)藥殘留量超標的農(nóng)產(chǎn)品上市出售的重要手段之一就是要經(jīng)常地、形成制度化地對上市農(nóng)產(chǎn)品進行檢測，要達到這個目的就需要相應(yīng)的檢測手段和檢測設(shè)備。目前，測量農(nóng)藥殘留最常用的是氣相色譜法和高效液相色譜法，這種測量方法精確，但測試步驟繁雜、需要專業(yè)人員操作、檢測成本高，需要幾天的時間。故不能用于現(xiàn)場快速檢測。近年來，國際上開始有研究快速檢測有機磷農(nóng)藥的生物傳感器的論文發(fā)表，研究方向主要是酶電極、酶場效應(yīng)晶體管等，但未見有用于檢測農(nóng)藥的量熱式生物傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可檢測有機磷農(nóng)藥和氨基甲酸類農(nóng)藥的量熱式生物傳感器，將酶固化成酶柱，液體流經(jīng)酶柱時，與酶發(fā)生化學反應(yīng)，液體的溫度將發(fā)生變化，待測液體中農(nóng)藥含量不同，則反應(yīng)熱不同，因而液體的溫度變化不同。檢測出液體流經(jīng)酶柱的溫度變化就可檢測出待測液體中的農(nóng)藥含量。
本發(fā)明的技術(shù)方案是它由被測液處理單元和檢測單元組成，被測液處理單元包括用于將待測樣品即水果、蔬菜粉碎成汁的前處理器、過濾器、樣液容器、緩沖液容器、導管、蠕動泵、脈沖阻尼器、微量注射泵，檢測單元包括內(nèi)、外膽組成的恒溫器、其內(nèi)置有用于恒溫控制的半導體制冷器，內(nèi)、外膽之間置有三通，被測液經(jīng)三通流入內(nèi)膽內(nèi)置有的檢測酶柱和參考酶柱，兩溫度檢測元件分別置于兩酶柱兩側(cè)，用于檢測兩酶柱出口液體的溫度差，溫度檢測元件的輸出端分別和處理、顯示單元和微處理機相連接，進行信號處理、顯示。
本實用新型是通過檢測酶反應(yīng)過程中被測液的溫度變化來測定樣品中的農(nóng)藥含量，因此，測試步驟簡單，快速，采用兩個酶柱，以消除非農(nóng)藥的其它因素產(chǎn)生反應(yīng)熱的影響，精度較高，可用于現(xiàn)場快速檢測。


圖1為探測農(nóng)藥殘留用的量熱式生物傳感器結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，它由被測液處理單元和檢測單元組成，被測液處理單元包括用于將待測樣品即水果、蔬菜粉碎成汁的前處理器6、過濾器7、樣液容器8、緩沖液容器1、導管2、蠕動泵3、脈沖阻尼器4、微量注射泵5，檢測單元包括內(nèi)膽10、外膽9組成的恒溫器、其內(nèi)置有用于恒溫控制的半導體制冷器17，內(nèi)、外膽之間置有三通11，被測液經(jīng)三通11流入內(nèi)膽10內(nèi)置有的檢測酶柱12和參考酶柱13，兩溫度檢測元件14分別置于兩酶柱12、13兩側(cè)，用于檢測兩酶柱出口液體的溫度差，溫度檢測元件的輸出端分別和處理、顯示單元15及微處理機16相連接。其中所用酶柱是采用微膠囊技術(shù)、共價結(jié)合等技術(shù)，將膽堿脂酶、植物酶、有機磷水解酶固化而形成的酶柱，而被測液能從酶柱的孔穴中流過。本實用新型是通過控制置于恒溫器內(nèi)的半導體制冷器來控制恒溫器的溫度，當不檢測時，其溫度可控制在0℃左右，使酶柱在低溫下保存。探測農(nóng)藥殘留用的量熱式生物傳感器工作過程作如下描述待測樣品即水果、蔬菜在前處理器6中經(jīng)粉碎后制成汁，樣汁經(jīng)過濾器7過濾后流入樣液容器8中，用導管2將樣液與微量注射泵5相連。緩沖液放置于緩沖液容器1中，用蠕動泵3吸取緩沖液，緩沖液經(jīng)脈沖阻尼器4流入微量注射泵5，通過微量注射泵5，樣液與緩沖液混合而成被測液。被測液在流入恒溫器外膽9之前，首先要使外膽達到所需要的溫度，當被測液體流經(jīng)外膽進行熱交換而達到設(shè)定溫度，恒溫控制采用只要改變電流方向就可實現(xiàn)制冷制熱轉(zhuǎn)換的半導體制冷器來實現(xiàn)。被測液經(jīng)三通11流入內(nèi)膽10內(nèi)置有的檢測酶柱12和參考酶柱13，當被測液流經(jīng)檢測酶柱12時，被測液中的農(nóng)藥與檢測酶柱發(fā)生化學反應(yīng)，而不與參考酶柱13發(fā)生化學反應(yīng)，從而兩酶柱出口液體的溫差發(fā)生變化，溫差變化大小由置于兩酶柱12、13兩側(cè)的兩溫度檢測元件14來檢測，溫度檢測元件可采用微型多組熱電偶或其他微型珠壯熱敏元件。兩溫度檢測元件檢測得到的溫差信號分別經(jīng)處理、顯示單元15及微處理機16進行信號處理，顯示被測液中農(nóng)藥殘留量。
權(quán)利要求1.一種探測農(nóng)藥殘留用的量熱式生物傳感器，它由被測液處理單元和檢測單元組成，其特征在于，被測液處理單元包括用于將待測樣品即水果、蔬菜粉碎成汁的前處理器(6)、過濾器(7)、樣液容器(8)、緩沖液容器(1)、導管(2)、蠕動泵(3)、脈沖阻尼器(4)、微量注射泵(5)，檢測單元包括內(nèi)膽(10)、外膽(9)組成的恒溫器、其內(nèi)置有用于恒溫控制的半導體制冷器(17)，內(nèi)、外膽之間置有三通(11)，被測液經(jīng)三通(11)流入內(nèi)膽(10)內(nèi)置有的檢測酶柱(12)和參考酶柱(13)，兩溫度檢測元件(14)分別置于兩酶柱(12)、(13)兩側(cè)，用于檢測兩酶柱出口液體的溫度差，由溫度檢測元件的輸出端分別和處理、顯示單元(15)及微處理機(16)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測農(nóng)藥殘留用的量熱式生物傳感器，其特征在于，所述的溫度檢測元件為微型多組熱電偶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測農(nóng)藥殘留用的量熱式生物傳感器，其特征在于，所述的溫度檢測元件亦可為微型珠壯熱敏元件。
專利摘要本實用新型涉及一種探測農(nóng)藥殘留用的量熱式生物傳感器,由被測液處理單元和檢測單元組成,被測液處理單元包括前處理器、過濾器、樣液容器、緩沖液容器、導管、蠕動泵、脈沖阻尼器、微量注射泵,檢測單元包括內(nèi)、外膽組成的恒溫器、半導體制冷器、三通,檢測酶柱、參考酶柱,溫度檢測元件置于酶柱兩側(cè),檢測酶柱出口液體的溫度差,輸出和處理、顯示單元及微處理機連接。本實用新型的優(yōu)點是測試步驟簡單,精度較高,可用于現(xiàn)場快速檢測。
文檔編號G01N25/20GK2519909SQ0125388
公開日2002年11月6日 申請日期2001年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月26日
發(fā)明者華澤釗, 肖建軍, 徐斐 申請人:上海理工大學