CN109520993B - 基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置及方法，所述装置包括溶剂区、缓存区、冲刷区和检测区，一定量的磁性纳米溶剂首先由溶剂区通过微管引流至缓存区后，循环经缓存区引流至冲刷区对食物表面的残留物进行多次充分冲刷后回流至缓存区，携带有食物表面残留物的磁性纳米溶剂再由缓存区被引流至检测区，在检测区完成食物表面残留物的拉曼光谱检测后流入检测区内的废液池；将一定量的超纯水从溶剂区引流至缓存区，经历与磁性纳米溶剂相同的微管路径就能够完成装置的清洗。本发明所述微流控检测装置具有体积小、所需样品体积小、检测精度高等优点，可以供有关质检部门外出进行实地检测使用。

Description

基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置及方法

技术领域

本发明涉及食物表面残留物在线检测领域，具体涉及一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置及方法。

背景技术

随着化学物质如农药、抗生素等在现代农业与食品加工中的使用，残留在食品表面的有害物质引起了人们的重视与担忧。因此，对食品表面进行有害残留物的检测显得十分有必要。目前主流的检测手段仍然是传统检测方法，如高效液相色谱法、气相色谱-质谱仪和液相色谱-质谱仪等。虽然这些方法已建立完善，但由于设备庞大，在检测过程中需要对样品进行破坏，所需消耗试剂量大，取样量多，且过程繁琐，用时长，并不能满足在工业中实现快速无损在线实时检测的要求。

拉曼光谱是一种散射光谱，可用于检测分子振动、旋转或其他低频模式。经过基底的增强，目前普遍认为表面增强拉曼的信号平均增强系数约为10⁶，在某些有效的亚波长表面增强区域中甚至可达到10¹⁰。拉曼光谱与水系统具有良好的相容性，并且光谱强度与分析浓度具有线性关系，因此表面增强拉曼具有检测精度高，适用于痕量物质的定量测定分析的优点。微流控芯片，也被称为芯片实验室，是基于在具有微米宽度/深度尺寸的通道中操纵少量流体，完成采样、分离、分析等步骤，实现样品预处理与最终检测。微流控具有低剂量、高效率、精确的过程控制和可移植性等优点。基于表面增强拉曼的微流控集成芯片，结合了两者的优势，在所需检测对象用量极少的条件下可达到非常精确的检测结果。纳米磁珠目前逐渐开始被广泛用于检测中，由于它所具备的超顺磁性、磁导向性以及表面可接连多种具有生化活性的功能基团等特性，使得纳米磁珠应用前景一片光明。

中国发明专利申请CN107907636A公开了一种农药残留物的检测结果管理系统及其检测结果管理方法。通过数据接头来检测果蔬等表面所残留的农药，再由所连接智能终端如手机，电脑等智能设备来分析信号，并生成检测信息最终得出相应的提示信息。该方法虽操作简便，但是能被检出的农药残留物的种类有限，并且精确度较低。

中国发明专利申请CN107607506A公开了一种基于磁性复合微纳米探针和微流控芯片的快速检测平台。该发明使用磁性复合微纳米探针来获取样本中的待测物，后制成待测液。再将微流控芯片安装在检测系统中实现检测，最后用缓冲液冲洗系统中的残留物。该发明很好地利用了磁性纳米微球的特性，检测精度高，但是没有实现检测集成模块，达不到检测的连续性及在线性。

中国发明专利申请CN103033497A公开了一种应用拉曼光谱检测的微流控芯片分析仪。该发明固定了微流控芯片的位置，采用了倒置拉曼光谱的方式，并使探头能在XYZ各方向上移动定位，使之满足对微流控芯片不同位点的采集。但是该发明没有实现食品的原位采样、富集和检测的集成操作。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置，所述装置采用拉曼光谱、基于微流控芯片，在具有微米宽度/深度尺寸的通道中操纵少量流体，完成采样、分离、分析等步骤，同时应用纳米磁珠，可使检测对象中的有害残留物达到进一步的富集，因此使检测数量级达到痕量级别，结果也更具准确性。所述装置集采样、富集、检测、清洗多种功能于一体，所需用量小，检测精度高，适用于痕量物质的定量测定。

本发明的另一目的在于提供一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测方法。

本发明的目的可以通过如下技术方案实现：

一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置，所述装置包括溶剂区、缓存区、冲刷区和检测区，一定量的磁性纳米溶剂首先由溶剂区通过微管引流至缓存区后，循环经缓存区引流至冲刷区对食物表面的残留物进行多次充分冲刷后回流至缓存区，携带有食物表面残留物的磁性纳米溶剂再由缓存区被引流至检测区，在检测区完成食物表面残留物的拉曼光谱检测后流入检测区内的废液池；将一定量的超纯水从溶剂区引流至缓存区，经历与磁性纳米溶剂相同的微管路径就能够完成装置的清洗。

进一步地，所述溶剂区包括磁性纳米溶剂池、微泵Ⅰ、超纯水池和微泵Ⅱ，微泵Ⅰ与磁性纳米溶剂池连接，控制磁性纳米溶剂池的导通，微泵Ⅱ与超纯水池连接，控制超纯水池的导通，微泵Ⅰ和微泵Ⅱ的另一端都与缓存区连接；所述缓存区包括通路开关、交变磁场发生器、缓存池和方向阀，通路开关的一侧分别与溶剂区和冲刷区连接，用来控制缓存区的导通，另一侧依次与缓存池和方向阀连接，交变磁场发生器设置在缓存池下方，用来使缓存池中的磁性纳米溶剂处于不间断的活跃运动状态，方向阀的另一侧分别与冲刷区和检测区连接，用来控制缓存池中磁性纳米溶剂或超纯水的流向；所述冲刷区包括冲刷单元和微泵Ⅲ，微泵Ⅲ一端与缓存区中的通路开关连接，一端与冲刷单元连接，食物表面残留物在冲刷单元内完成采集后，通过微泵Ⅲ控制冲刷区的导通，使冲刷单元内的磁性纳米溶剂或超纯水回流至缓存区；所述检测区包括微泵Ⅳ、流量计、光谱发生器、沉淀区、固定磁场发生器和废液池，微泵Ⅳ的一端与缓存区中的方向阀连接，用来控制检测区的导通，另一端依次与流量计、沉淀区、废液池连接，流量计用来对缓存区引流过来的混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂进行计量，固定磁场发生器产生磁场，使混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂吸附在沉淀区处，达到富集样品的效果，光谱发生器用来采集沉淀区里食物表面残留物的拉曼光谱，以便将得到的拉曼光谱数据与原始光谱进行分析对比，结合流量计计量的混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂的流量，计算出食物表面残留物的浓度；完成检测的混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂最后流入废液池。

进一步地，所述冲刷单元包括端盖、胶垫圈、网状检测物捕捉器和冲刷腔体，冲刷腔体入口侧通过微管与缓存区中的方向阀连接，出口侧通过微管与微泵Ⅲ连接，网状检测物捕捉器中放入要检测的食物样品后，将网状检测物捕捉器通过端盖放入冲刷腔体内，然后盖上冲刷腔体上的端盖，并通过端盖上的胶垫圈对冲刷腔体进行密封，以保证其气密性。

进一步地，所述沉淀区通向废液池的微管垂直高度高于沉淀区，以使在沉淀区充满之前，溶液不会流向废液池。

本发明的另一目的可以通过如下技术方案实现：

一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测方法，所述方法包括以下步骤：

S1、打开微泵Ⅰ和通路开关，使溶剂区与缓存区通路，将磁性纳米溶剂池中的一定量磁性纳米溶剂引流至缓存池，同时打开交变磁场发生器，使缓存池中的磁性纳米溶剂处于不间断的活跃运动状态，然后关闭微泵Ⅰ，使溶剂区与缓存区断路；

S2、事先将要检测的食物样品放入网状检测物捕捉器后，通过端盖放置到冲刷腔体中，并通过端盖上的胶垫圈对冲刷腔体进行密封，以保证其气密性；控制方向阀，使缓存区与冲刷区通路，磁性纳米溶剂在方向阀的作用下到达冲刷单元对食物样品进行冲刷，同时打开微泵Ⅲ，使混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂经微泵Ⅲ、通路开关回流至缓存池中，控制方向阀重复冲刷多次，以保证食物样品表面残留物采样完全后，控制方向阀使缓存区与冲刷区断路，关闭微泵Ⅲ；

S3、控制方向阀使缓存区与检测区通路，打开微泵Ⅳ及流量计，缓存池中混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂由微泵Ⅳ推进，经由流量计读取数据后，进入沉淀区，固定磁场发生器产生磁场，使混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂吸附在沉淀区处，达到富集样品的效果，当缓存池中的溶液全部推往沉淀区后，关闭微泵Ⅳ及方向阀，由于沉淀区通向废液池的微管垂直高度高于沉淀区，以使在沉淀区充满之前，溶液不会流向废液池，当溶液在沉淀区中停留一定时间后，打开光谱发生器采集沉淀区里食物表面残留物的拉曼光谱，以便将得到的拉曼光谱数据与原始光谱进行分析对比，结合流量计计量的混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂的流量，计算出食物表面残留物的浓度；

S4、检测完毕后，关闭流量计、光谱发生器、固定磁场发生器，取出冲刷单元中的网状检测物捕捉器，打开微泵Ⅱ，使超纯水池中的超纯水引流至缓存池，控制方向阀使缓存区与冲刷区通路，用超纯水对缓存池和冲刷区进行冲洗，再关闭微泵Ⅲ，控制方向阀使缓存区与检测区通路，将溶液推入废液池，重复上述步骤多次，实现微流控在线清洗功能。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明提供的基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置，具有体积小，所需样品体积小，检测精度高等优点，可以供有关质检部门外出进行实地检测使用。

2、本发明提供的基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置，通过在沉淀区域处添加固定磁场，达到了检测物分离、富集的效果，极大地增强了检测精度。

3、本发明提供的基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置，在缓冲区域添加了交变磁场，使纳米磁珠处于不停歇的运动当中，有利于与检测物的混合。

附图说明

图1为本发明实施例基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置整体结构图。

图2为本发明实施例中冲刷单元的结构图。

其中，1：溶剂区，1-1：磁性纳米溶剂池，1-2：超纯水池，1-3：微泵Ⅰ，1-4：微泵Ⅱ，2：缓存区，2-1：通路开关，2-2：交变磁场发生器，2-3：缓存池，2-4：方向阀，3：冲刷区，3-1：冲刷单元，3-1-1：端盖，3-1-2：胶垫圈，3-1-3：网状检测物捕捉器，3-1-4：冲刷腔体，3-2：微泵Ⅲ，4：检测区，4-1：微泵Ⅳ，4-2：流量计，4-3：光谱发生器，4-4：沉淀区，4-5：固定磁场发生器，4-6：废液池。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

如图1所示，本实施例提供了一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置，所述装置包括溶剂区1、缓存区2、冲刷区3和检测区4，一定量的磁性纳米溶剂首先由溶剂区1通过微管引流至缓存区2后，循环经缓存区2引流至冲刷区3对食物表面的残留物进行多次充分冲刷后回流至缓存区2，携带有食物表面残留物的磁性纳米溶剂再由缓存区2被引流至检测区4，在检测区4完成食物表面残留物的拉曼光谱检测后流入检测区4内的废液池4-6；将一定量的超纯水从溶剂区1引流至缓存区2，经历与磁性纳米溶剂相同的微管路径就能够完成装置的清洗。

具体地，所述溶剂区1包括磁性纳米溶剂池1-1、微泵Ⅰ1-3、超纯水池1-2和微泵Ⅱ1-4，微泵Ⅰ1-3与磁性纳米溶剂池1-1连接，控制磁性纳米溶剂池1-1的导通，微泵Ⅱ1-4与超纯水池1-2连接，控制超纯水池1-2的导通，微泵Ⅰ1-3和微泵Ⅱ1-4的另一端都与缓存区2连接；所述缓存区2包括通路开关2-1、交变磁场发生器2-2、缓存池2-3和方向阀2-4，通路开关2-1的一侧分别与溶剂区1和冲刷区3连接，用来控制缓存区2的导通，另一侧依次与缓存池2-3和方向阀2-4连接，交变磁场发生器2-2设置在缓存池2-3下方，用来使缓存池2-3中的磁性纳米溶剂处于不间断的活跃运动状态，方向阀2-4另一侧分别与冲刷区3和检测区4连接，用来控制缓存池2-3中磁性纳米溶剂或超纯水的流向；所述冲刷区3包括冲刷单元3-1和微泵Ⅲ3-2，微泵Ⅲ3-2一端与缓存区2中的通路开关2-1连接，一端与冲刷单元3-1连接，食物表面残留物在冲刷单元3-1内完成采集后，通过微泵Ⅲ3-2控制冲刷区3的导通，使冲刷单元3-1内的磁性纳米溶剂或超纯水回流至缓存区2；所述检测区4包括微泵Ⅳ4-1、流量计4-2、光谱发生器4-3、沉淀区4-4、固定磁场发生器4-5和废液池4-6，微泵Ⅳ4-1一端与缓存区2中的方向阀2-4连接，用来控制检测区4的导通，另一端依次与流量计4-2、沉淀区4-4、废液池4-6连接，流量计4-2用来对缓存区2引流过来的混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂进行计量，固定磁场发生器4-5产生磁场，使混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂吸附在沉淀区4-4处，达到富集样品的效果，光谱发生器4-3用来采集沉淀区4-4里食物表面残留物的拉曼光谱，以便将得到的拉曼光谱数据与原始光谱进行分析对比，结合流量计4-2计量的混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂的流量，计算出食物表面残留物的浓度；完成检测的混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂最后流入废液池4-6。

其中，所述冲刷单元3-1包括端盖3-1-1、胶垫圈3-1-2、网状检测物捕捉器3-1-3和冲刷腔体3-1-4，冲刷腔体3-1-4入口侧通过微管与缓存区2中的方向阀2-4连接，出口侧通过微管与微泵Ⅲ3-2连接，网状检测物捕捉器3-1-3中放入要检测的食物样品后，将网状检测物捕捉器3-1-3放入冲刷腔体3-1-4内，然后盖上冲刷腔体3-1-4上的端盖3-1-1，并通过端盖3-1-1上的胶垫圈3-1-2对冲刷腔体3-1-4进行密封，以保证其气密性。

进一步地，所述沉淀区4-4通向废液池4-6的微管垂直高度高于沉淀区4-4，以使在沉淀区4-4充满之前，溶液不会流向废液池4-6。

本实施例还提供了一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测方法，所述方法包括以下步骤：

S1、打开微泵Ⅰ1-3和通路开关2-1，使溶剂区1与缓存区2通路，将磁性纳米溶剂池1-1中的一定量磁性纳米溶剂引流至缓存池2-3，同时打开交变磁场发生器2-2，使缓存池2-3中的磁性纳米溶剂处于不间断的活跃运动状态，然后关闭微泵Ⅰ1-3，使溶剂区1与缓存区2断路；

S2、事先将要检测的食物样品放入网状检测物捕捉器3-1-3后，通过端盖3-1-1放置到冲刷腔体3-1-4中，并通过端盖3-1-1上的胶垫圈3-1-2对冲刷腔体3-1-4进行密封，以保证其气密性；控制方向阀2-4，使缓存区2与冲刷区3通路，磁性纳米溶剂在方向阀2-4的作用下到达冲刷单元3-1对食物样品进行冲刷，同时打开微泵Ⅲ3-2，使混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂经微泵Ⅲ3-2、通路开关2-1回流至缓存池2-3中，控制方向阀2-4重复冲刷多次，以保证食物样品表面残留物采样完全后，控制方向阀2-4使缓存区2与冲刷区3断路，关闭微泵Ⅲ3-2；

S3、控制方向阀2-4使缓存区2与检测区4通路，打开微泵Ⅳ4-1及流量计4-2，缓存池2-3中混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂由微泵Ⅳ4-1推进，经由流量计4-2读取数据后，进入沉淀区4-4，固定磁场发生器4-5产生磁场，使混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂吸附在沉淀区4-4处，达到富集样品的效果，当缓存池2-3中的溶液全部推往沉淀区4-4后，关闭微泵Ⅳ4-1及方向阀2-4，由于沉淀区4-4通向废液池4-6的微管垂直高度高于沉淀区4-4，以使在沉淀区4-4充满之前，溶液不会流向废液池4-6，当溶液在沉淀区4-4中停留一定时间后，打开光谱发生器4-3采集沉淀区4-4里食物表面残留物的拉曼光谱，以便将得到的拉曼光谱数据与原始光谱进行分析对比，结合流量计4-2计量的混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂的流量，计算出食物表面残留物的浓度；

S4、检测完毕后，关闭流量计4-2、光谱发生器4-3、固定磁场发生器4-5，取出冲刷单元3-1中的网状检测物捕捉器3-1-3，打开微泵Ⅱ1-4，使超纯水池1-2中的超纯水引流至缓存池2-3，控制方向阀2-4使缓存区2与冲刷区3通路，用超纯水对缓存池2-3和冲刷区3进行冲洗，再关闭微泵Ⅲ3-2，控制方向阀2-4使缓存区2与检测区4通路，将溶液推入废液池4-6，重复上述步骤多次，实现微流控在线清洗功能。

将图1所示的基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置安装在有关食品质检部门的移动智能设备，如电脑上。当来到超市实地考察其所售卖的葡萄表面有无多菌灵残留物时，首先将葡萄样本放入网状检测物捕捉器3-1-3，再放入冲刷腔体3-1-4中。在磁性纳米溶剂池1-1中放入修饰有多菌灵适配体的磁性纳米核壳基底溶液，将磁性纳米溶剂引流至缓存池2-3，再到达冲刷区3与食物样品进行冲刷。所得溶液再回到缓存池2-3，重复冲刷过程5次。之后引导检测样液进入检测区4，通过该区域的磁场料混合着检测对象吸附在沉淀区4-4处，以达到富集样品的效果。打开光谱发生器4-3采集拉曼光谱，将数据在电脑上进行分析对比，并通过流量计4-2得知流量，可算出残留物的浓度，实现在线检测。检测完毕，取出冲刷区3中的网状检测物捕捉器3-1-3，用超纯水对缓存池2-3和冲刷区3进行冲洗，将溶液推入废液池4-6。重复清洗步骤3遍，实现微流控在线清洗功能。

若光谱数据对比结果显示有多菌灵的存在且浓度超过国家标准，则该超市所售卖的葡萄不合格；若无多菌灵存在或存在但浓度低于国家标准，则视为合格。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明专利构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置，其特征在于：所述装置包括溶剂区、缓存区、冲刷区和检测区，一定量的磁性纳米溶剂首先由溶剂区通过微管引流至缓存区后，循环经缓存区引流至冲刷区对食物表面的残留物进行多次充分冲刷后回流至缓存区，携带有食物表面残留物的磁性纳米溶剂再由缓存区被引流至检测区，在检测区完成食物表面残留物的拉曼光谱检测后流入检测区内的废液池；将一定量的超纯水从溶剂区引流至缓存区，经历与磁性纳米溶剂相同的微管路径就能够完成装置的清洗；

所述溶剂区包括磁性纳米溶剂池、微泵Ⅰ、超纯水池和微泵Ⅱ，微泵Ⅰ与磁性纳米溶剂池连接，控制磁性纳米溶剂池的导通，微泵Ⅱ与超纯水池连接，控制超纯水池的导通，微泵Ⅰ和微泵Ⅱ的另一端都与缓存区连接；所述缓存区包括通路开关、交变磁场发生器、缓存池和方向阀，通路开关的一侧分别与溶剂区和冲刷区连接，用来控制缓存区的导通，另一侧依次与缓存池和方向阀连接，交变磁场发生器设置在缓存池下方，用来使缓存池中的磁性纳米溶剂处于不间断的活跃运动状态，方向阀的另一侧分别与冲刷区和检测区连接，用来控制缓存池中磁性纳米溶剂或超纯水的流向；所述冲刷区包括冲刷单元和微泵Ⅲ，微泵Ⅲ一端与缓存区中的通路开关连接，一端与冲刷单元连接，食物表面残留物在冲刷单元内完成采集后，通过微泵Ⅲ控制冲刷区的导通，使冲刷单元内的磁性纳米溶剂或超纯水回流至缓存区；所述检测区包括微泵Ⅳ、流量计、光谱发生器、沉淀区、固定磁场发生器和废液池，微泵Ⅳ的一端与缓存区中的方向阀连接，用来控制检测区的导通，另一端依次与流量计、沉淀区、废液池连接，流量计用来对缓存区引流过来的混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂进行计量，固定磁场发生器产生磁场，使混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂吸附在沉淀区处，达到富集样品的效果，光谱发生器用来采集沉淀区里食物表面残留物的拉曼光谱，以便将得到的拉曼光谱数据与原始光谱进行分析对比，结合流量计计量的混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂的流量，计算出食物表面残留物的浓度；完成检测的混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂最后流入废液池。

2.根据权利要求1所述的一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置，其特征在于：所述冲刷单元包括端盖、胶垫圈、网状检测物捕捉器和冲刷腔体，冲刷腔体入口侧通过微管与缓存区中的方向阀连接，出口侧通过微管与微泵Ⅲ连接，网状检测物捕捉器中放入要检测的食物样品后，将网状检测物捕捉器通过端盖放入冲刷腔体内，然后盖上冲刷腔体上的端盖，并通过端盖上的胶垫圈对冲刷腔体进行密封，以保证其气密性。

3.根据权利要求2所述的一种基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测装置，其特征在于：所述沉淀区通向废液池的微管垂直高度高于沉淀区，以使在沉淀区充满之前，溶液不会流向废液池。

4.根据权利要求3所述微流控检测装置的基于拉曼光谱的食物表面残留物微流控检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、打开微泵Ⅰ和通路开关，使溶剂区与缓存区通路，将磁性纳米溶剂池中的一定量磁性纳米溶剂引流至缓存池，同时打开交变磁场发生器，使缓存池中的磁性纳米溶剂处于不间断的活跃运动状态，然后关闭微泵Ⅰ，使溶剂区与缓存区断路；

S2、事先将要检测的食物样品放入网状检测物捕捉器后，通过端盖放置到冲刷腔体中，并通过端盖上的胶垫圈对冲刷腔体进行密封，以保证其气密性；控制方向阀，使缓存区与冲刷区通路，磁性纳米溶剂在方向阀的作用下到达冲刷单元对食物样品进行冲刷，同时打开微泵Ⅲ，使混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂经微泵Ⅲ、通路开关回流至缓存池中，控制方向阀重复冲刷多次，以保证食物样品表面残留物采样完全后，控制方向阀使缓存区与冲刷区断路，关闭微泵Ⅲ；

S3、控制方向阀使缓存区与检测区通路，打开微泵Ⅳ及流量计，缓存池中混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂由微泵Ⅳ推进，经由流量计读取数据后，进入沉淀区，固定磁场发生器产生磁场，使混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂吸附在沉淀区处，达到富集样品的效果，当缓存池中的溶液全部推往沉淀区后，关闭微泵Ⅳ及方向阀，由于沉淀区通向废液池的微管垂直高度高于沉淀区，以使在沉淀区充满之前，溶液不会流向废液池，当溶液在沉淀区中停留一定时间后，打开光谱发生器采集沉淀区里食物表面残留物的拉曼光谱，以便将得到的拉曼光谱数据与原始光谱进行分析对比，结合流量计计量的混合有食物表面残留物的磁性纳米溶剂的流量，计算出食物表面残留物的浓度；

S4、检测完毕后，关闭流量计、光谱发生器、固定磁场发生器，取出冲刷单元中的网状检测物捕捉器，打开微泵Ⅱ，使超纯水池中的超纯水引流至缓存池，控制方向阀使缓存区与冲刷区通路，用超纯水对缓存池和冲刷区进行冲洗，再关闭微泵Ⅲ，控制方向阀使缓存区与检测区通路，将溶液推入废液池，重复上述步骤多次，实现微流控在线清洗功能。

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