CN106563517A - 一种用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片及检测系统 - Google Patents

一种用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片及检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片及检测系统，所述微流控芯片与微泵连接，所述微流控芯片包括：盖板层和通道层，所述盖板层与所述通道层匹配，所述通道层包括芯片基体、样品池，所述样品池通过微流体通道分别连接甲醛检测池和pH值检测池，所述甲醛检测池和所述pH值检测池连接泵阀接口，所述泵阀接口与所述微泵连通。本发明提供的微流控芯片，不仅一次加样即可同时检测纺织品甲醛和pH值的，而且还由于在芯片上检测池内预先固定有检测试剂，操作时不需要配置检测试剂，简化操作流程，缩短检测时间，无需专业人员，与配套便携式设备连用，即可实现现场快速检测。

Description

一种用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片及检测系统
技术领域
本发明涉及甲醛和pH值检测技术领域，特别是涉及一种用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片及检测系统。
背景技术
甲醛作为纤维素纤维树脂整理的常用交联剂，广泛应用于纯纺或混纺产品或部分真丝产品，从而赋予纺织品防缩、抗皱、免烫和易去污等功能。但是，甲醛含量超标的纺织品在穿着或使用过程中，部分未交联的或水解产生的游离甲醛会释放出来，对人体健康造成损害。
pH值是指面料中残留的酸碱含量，一般要求都在中性范围。pH值检测也很有必要，pH值超标，其危害不亚于甲醛。由于人体皮肤的表面呈弱酸性，这样有利于防止病菌的侵入，如果服装中的酸碱度超标，就会使人体皮肤的免疫力降低。一个直观的表现是，部分皮肤敏感的群体，如果穿着pH值超标的服装，会引起皮肤红肿或者瘙痒而导致身体不适。
微流控芯片，是把生物、化学实验室分析过程的样品制备、反应、分离、检测等操作单元集成到一张几平方厘米的芯片上，通过对微通道网络内流体的操纵和控制，自动完成分析过程。其目标是实现分析装备的微型化、集成化和自动化，最终实现实验室的芯片化，即所谓的“微全分析系统”。与传统的化学、生物分析方法比较，微流控芯片分析检测技术具有微型化、集成化、高通量、低成本的显著优点，因此，微流控芯片技术在临床检验、药物筛选、食品安全、环境监测、司法鉴定、化工生产等领域，具有重大的基础研究价值，以及广阔的产业化前景。发展至今，微流控芯片已成为全球当前的科技前沿领域之一。
目前国标规定的对纺织品检测的方法在分析极限、准确度和重现性方面都有很大的优越性，但检测步骤操作繁琐，专业性要求高，难以实现现场快速检测纺织品中甲醛和pH值含量，且纺织品中甲醛和pH值检测是各自分开的，不利于自动化快速生产的发展，因此，急需一种可实现纺织品中甲醛和pH值两指标的同时快速检测的产品，提高生产速度。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片及检测系统，它可以克服现有技术上述的不足，一次加样，同时快速简单的检测纺织品中甲醛和pH值含量。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片与微泵连接，所述微流控芯片包括：盖板层和通道层，所述盖板层与所述通道层匹配，所述通道层包括芯片基体、样品池、微流体通道、甲醛检测池、pH值检测池以及泵阀接口；
所述样品池通过所述微流体通道分别连接所述甲醛检测池和所述pH值检测池，所述甲醛检测池和所述pH值检测池连接所述泵阀接口，所述泵阀接口与所述微泵连通。
可选的，所述盖板层设有与所述样品池口相匹配的进待测样品口，用于加入待测样品。
可选的，所述微流控芯片还包括样品池盖，设置在所述盖板层上，与所述盖板层的进待测样品口相匹配。
可选的，所述样品池盖设有进液口，所述进液口用于加入浸泡待测样品的溶液。
可选的，所述盖板层对应所述甲醛检测池和pH值检测池的区域为透明材料，用于保证检测光的通透。
可选的，所述甲醛检测池内预先存储甲醛检测试剂，所述甲醛检测池用于将甲醛检测试剂与所述待测液体反应，获取甲醛反应溶液；所述pH值检测池内预先存储pH值检测试剂，所述pH值检测池用于将pH值检测试剂与所述待测液体反应，获取pH值反应溶液。
可选的，所述预先存储的方式包括以下至少一种，直接在所述芯片基底上固定化检测试剂，或者，在固相载体上固化检测试剂。
可选的，所述甲醛检测池和所述pH值检测池连接泵阀接口的方式包括：所述甲醛检测池和所述pH值检测池通过所述微流通道连接同一个泵阀接口，或者，所述甲醛检测池通过所述微流通道连接一个泵阀接口，所述pH值检测池通过所述微流通道连接另一个泵阀接口。
本发明还提供了一种用于纺织品甲醛和pH值检测的检测系统，所述检测系统包括：微泵，所述微泵与所述泵阀接口相连，用于抽取所述样品池中待测液体同时进入所述甲醛检测池和所述pH值检测池；以及光电检测系统，所述光电检测系统位于所述所述甲醛检测池和所述pH值检测池上方，用于根据所述pH值反应溶液确定pH值，用于根据所述甲醛反应溶液确定甲醛值。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供一种用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片及检测系统，所述微流控芯片操作过程是，打开样品池盖，剪取合适大小的纺织品，放入样品池，盖上样品池盖，然后从盖上的进液孔中加入适量溶液，溶出被测纺织品中的甲醛，通过泵阀接口接入微泵，用微泵抽液体，使其分别进入甲醛和pH值检测池，进行反应，反应产物通过光电检测仪进行检测，与现有技术相比，克服了目前纺织品检测方法步骤操作繁琐，专业性要求高，且甲醛和pH值不能通过一次加样同时检测，难以实现现场快速检测的现状。
另外，本发明提供的微流控芯片，不仅一次加样即可同时检测纺织品甲醛和pH值的，而且还由于在芯片上检测池内预先固定有检测试剂，实现了操作时不需要配置检测试剂，简化操作流程，缩短检测时间，无需专业人员，与配套便携式设备连用，可实现现场快速检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的微流控芯片通道层的结构示意图一；
图2为本发明实施例中的微流控芯片通道层的结构示意图二；
图3为本发明实施例中的微流控芯片剖面结构示意图；
图4为本发明实施例中用于纺织品甲醛和pH值检测的检测系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供了一种用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片，如图1所示，包括通道层101，所述通道层包括芯片基体102、样品池103、微流体通道104、甲醛检测池105、pH值检测池106、第一泵阀接口107以及第二泵阀接口108。所述微流控芯片与微泵连接，所述微泵未在图1表示。
所述芯片基体102上设置样品池103，所述样品池103通过微流体通道104分别连接甲醛检测池105和pH值检测池106，所述甲醛检测池105连接第一泵阀接口107，所述pH值检测池106连接第二泵阀接口108，所述第一泵阀接口107和第二泵阀接口108分别与所述微泵连通。
另外，本发明还提供了一种用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片，如图2所示，包括通道层101，所述通道层包括芯片基体102、样品池103、微流体通道104、甲醛检测池105、pH值检测池106、泵阀接口201。所述微流控芯片与微泵连接，所述微泵未在图2表示。
芯片基体102上设置样品池103，所述样品池103通过微流体通道104分别连接甲醛检测池105和pH值检测池106，所述甲醛检测池105和所述pH值检测池106同时连接泵阀接口201，所述泵阀接口201与所述微泵连通。
其中，如图1所示的微流控芯片和如图2所示的微流控芯片，还包括盖板层301，进待测样品口302，样品池盖303以及进液口304，如图3所示，所述盖板层301位于所述通道层101上方，且与所述通道层101相匹配；所述盖板层301设有与所述样品池口103匹配的进待测样品口302，用于加入待测样品；所述盖板层301上方设有样品池盖303，且与所述盖板层301中的进待测样品口302匹配；所述样品池盖303设有进液口304，所述进液口304用于加入浸泡待测样品的溶液。
且所述甲醛检测池105和pH值检测池106对应所述盖板层301为透明材料，用于保证检测光的通透。
所述甲醛检测池105内预先存储甲醛检测试剂，所述甲醛检测池105用于将甲醛检测试剂与所述待测液体反应，获取甲醛反应溶液；所述pH值检测池106内预先存储pH值检测试剂，所述pH值检测池106用于将pH值检测试剂与所述待测液体反应，获取pH值反应溶液。
所述预先存储方式包括以下至少一种，直接在所述芯片基底上固定化检测试剂，在固相载体上固化检测试剂。
所述微流控芯片的使用过程：剪取合适大小的纺织品，通过进待测样品口302放入微流空芯片中，盖上样品池盖303，通过进液口304向样品池103滴加适量能浸泡出待测样品的溶液。然后用泵阀接口201或者第一泵阀接口107和第二泵阀接口108同时连接微泵或者其他类似于微泵作用的部件抽取样品池103中的反应液，使得待测液分别流入甲醛检测池105和pH值检测池106进行反应，通过光电检测仪检测甲醛反应溶液和pH值反应溶液，确定待测样品中的甲醛值和pH值。
本发明提供的上述微流控芯片实施例还包括底板层，位于通道层下方并与通道层相互匹配，为通道层提供基底，具有加固密封通道层底部的作用，此实施例不仅实现了一次加样即可同时检测纺织品甲醛和pH值，而且还由于在芯片上检测池内预先固定有检测试剂，实现了操作时不需要配置检测试剂，简化操作流程，缩短检测时间，无需专业人员，与配套便携式设备连用，可实现现场快速检测。
本发明还提供了一种用于纺织品甲醛和pH值检测的检测系统，如图4所示，所述检测系统包括样品池单元401、微流通道单元402、甲醛检测池单元403、pH值检测单元404、泵阀接口单元405、微泵406、光电检测仪407。
所述检测系统的操作过程包括：剪取合适大小的纺织品，放入样品池单元401，在样品池单元滴入适量能浸泡出待测样品的溶液，然后通过泵阀接口单元405连接的微泵406抽取微流通道单元402的空气，使得待测溶液分别进入甲醛检测池单元403和pH值检测单元404，进行反应，反应产物通过光电检测仪407进行检测。
本发明通过上述提供的检测系统，实现了一次加样即可同时检测纺织品甲醛值和pH值，达到现场快速检测的目的。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片与微泵连接，所述微流控芯片包括：盖板层和通道层，所述盖板层与所述通道层匹配，所述通道层包括芯片基体、样品池、微流体通道、甲醛检测池、pH值检测池、泵阀接口；
所述样品池通过所述微流体通道分别连接所述甲醛检测池和所述pH值检测池，所述甲醛检测池和所述pH值检测池连接所述泵阀接口，所述泵阀接口与所述微泵连通。
2.根据权利要求1所述用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片，其特征在于，所述盖板层设有与所述样品池口相互匹配的进待测样品口，用于加入待测样品。
3.根据权利要求2所述用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括样品池盖，设置在所述盖板层上，与所述盖板层的进待测样品口相匹配。
4.根据权利要求3所述用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片，其特征在于，所述样品池盖设有进液口，所述进液口用于加入浸泡待测样品的溶液。
5.根据权利要求4所述用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片，其特征在于，所述盖板层对应所述甲醛检测池和pH值检测池的区域由透明材料制成。
6.根据权利要求5所述用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片，其特征在于，所述甲醛检测池内预先存储甲醛检测试剂，所述甲醛检测池用于将甲醛检测试剂与所述待测液体反应，获取甲醛反应溶液；所述pH值检测池内预先存储pH值检测试剂，所述pH值检测池用于将pH值检测试剂与所述待测液体反应，获取pH值反应溶液。
7.根据权利要求6所述用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片，其特征在于，所述预选存储的方式包括以下至少一种，直接在所述芯片基底上固定化检测试剂，或者，在固相载体上固化检测试剂。
8.根据权利要求1所述用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片，其特征在于，所述甲醛检测池和所述pH值检测池连接泵阀接口的方式包括：所述甲醛检测池和所述pH值检测池通过所述微流通道连接同一个泵阀接口，或者，所述甲醛检测池通过所述微流通道连接一个泵阀接口，所述pH值检测池通过所述微流通道连接另一个泵阀接口。
9.一种用于纺织品甲醛和pH值检测的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：根据权利要求1-8中任一项所述的用于纺织品甲醛和pH值检测的微流控芯片，微泵，所述微泵与所述泵阀接口相连，用于抽取所述样品池中待测液体同时进入所述甲醛检测池和所述pH值检测池；以及光电检测系统，所述光电检测系统位于所述所述甲醛检测池和所述pH值检测池上方，用于根据所述pH值反应溶液确定pH值，用于根据所述甲醛反应溶液确定甲醛值。
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