CN114225976A - 同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用 - Google Patents

同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114225976A
CN114225976A CN202111391484.3A CN202111391484A CN114225976A CN 114225976 A CN114225976 A CN 114225976A CN 202111391484 A CN202111391484 A CN 202111391484A CN 114225976 A CN114225976 A CN 114225976A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
paper
sample
hydrophilic
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111391484.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114225976B (zh
Inventor
岳锦萍
张庆
王婉
白桦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chinese Academy of Inspection and Quarantine CAIQ
Original Assignee
Chinese Academy of Inspection and Quarantine CAIQ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chinese Academy of Inspection and Quarantine CAIQ filed Critical Chinese Academy of Inspection and Quarantine CAIQ
Priority to CN202111391484.3A priority Critical patent/CN114225976B/zh
Publication of CN114225976A publication Critical patent/CN114225976A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114225976B publication Critical patent/CN114225976B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

本发明为一种同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用，从上至下包括显色层(1)、粘合层(2)和亲水层(3)，在所述显色层(1)中部设置有样品区(4)，在所述样品区(4)的周围设置有多个反应区(5)，在所述样品区(4)和每个所述反应区(5)之间设置有亲水通道(6)，本发明的纸芯片具有便携、检测过程简单快速等优点。本发明的纸基微流控芯片成功运用到了玩具样品的检测中，检测结果与ICP一致，为玩具中可迁移重金属检测提供了新方法，为量子点的应用提供了新视角。

Description

同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方 法及应用
技术领域
本发明涉及一种重金属检测方法，特别是涉及一种同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用。
背景技术
重金属是玩具中最常见的有毒物质之一，可通过皮肤、口腔等途径进入人体，在体内富集后会导致内脏衰竭、癌症等疾病。目前常用重金属检测方法主要有冷原子吸收光谱法(AAS)，电感耦合等离子体光谱法(ICP-OES)、电化学法、比色法等。其中基于化学探针的纸基比色法由于结果直观、成本低廉、生物相容性高等优点得到广大研究者的青睐。量子点(Quantum dots)，作为一种具有良好荧光性、光电活性及化学发光性的新兴纳米半导体材料，其荧光性能已广泛应用于荧光标记及化学分析等领域。然而，量子点的光生电子-空穴对的氧化还原催化活性目前还少有报道，在比色检测领域的应用还有待开发。
发明内容
本发明要解决的技术问题是结合智能设备提供一种同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用。
本发明提供了一种采用该纸芯片进行玩具中同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用。
本发明同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法，从上至下包括显色层、粘合层和亲水层，在所述显色层中部设置有样品区，在所述样品区的周围设置有多个反应区，在所述样品区和每个所述反应区之间设置有亲水通道，所述亲水通道的一端与所述样品区相连通，另一端靠近所述反应区，所述样品区、所述反应区和所述亲水通道为亲水区，所述显色层的其他部分为疏水区；
在所述亲水层上设置有多个导水通道，为亲水区，所述亲水层的其他部分为疏水区，所述导水通道连通所述亲水通道和所述反应区，在所述粘合层上设置有多个与所述导水通道相匹配的导水通孔。
本发明所述的同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法，其中，所述样品区、所述亲水通道、所述反应区、所述导水通道和所述导水通孔的数量均为3个。
本发明所述的同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法，其中，3个所述反应区均匀分布在所述样品区的周围，所述样品区为直径1cm的圆形，所述反应区为直径0.6cm的圆形，所述亲水通道为长条形，所述导水通道为长条形。
本发明所述的同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法，其中，所述显色层和所述亲水层为Glass33纸基，使用Auto CAD软件进行Glass33纸基构型设计，使所述样品区、所述反应区、所述亲水通道、所述导水通道为亲水部分，其余为疏水部分，使用配备Q2612A墨盒的HP1020打印机打印纸基，将打印好的Glass33纸基置于150度的烘箱内15min，以便疏水墨水渗透固定于Glass33纸基内。
本发明所述的同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)离子的纸基微流控芯片在检测重金属中的应用。
本发明所述的应用，包括如下步骤：
步骤一、制备权利要求4所述的同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)离子的纸基微流控芯片的制备方法及应用，将显色底物TMB溶液和量子点CdSe溶液、显色底物OPD溶液和量子点C-NH2溶液、显色底物TOOS/4-AAP溶液和量子点C-COOH溶液三种组合分别加入3个反应区内，70℃下烘干后备用；
步骤二、在烘干后的所述3D可抛式量子点纸芯片的样品区内加入不同浓度的Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)标准溶液，并将所述3D可抛式量子点纸芯片置于LED灯珠下照射反应，用颜色识别器软件记录所述反应区的RGB值，数据处理后得到三种重金属离子的浓度-灰度标准曲线；
步骤三、在烘干后的所述3D可抛式量子点纸芯片的样品区内加入样品溶液，并将所述3D可抛式量子点纸芯片置于LED灯珠下照射反应，用颜色识别器软件记录所述反应区的RGB值，将灰度值代入步骤二中的标准曲线中得到所述样品溶液中的重金属浓度。
本发明所述的应用，其中，步骤二中所述标准溶液和步骤三中所述样品溶液的加入量为200μL，步骤二和步骤三中所述LED灯珠在400nm-450nm之间照射反应时间为10-15min。
本发明所述的应用，其中，所述TMB溶液的浓度和添加量分别为1500-2000mg L-1和10μL，所述OPD溶液的浓度和添加量分别为1500-2000mg L-1和10μL，所述TOOS/4-AAP溶液的浓度和添加量分别为10-12mM和10μL，量子点CdSe溶液的浓度为0.5-2.5μM、C-NH2溶液和C-COOH溶液的浓度为0.5-1.5mg L-1，添加量均为10μL。
本发明所述的应用，其中，所述样品溶液的制备方法包括如下步骤：称取1g玩具样品，放入200mL塑料密闭容器中，加入温度为(22±3)℃、体积为50ml的0.07mol L-1的模拟胃液，调节溶液pH值在1.10-1.30之间，将所述玩具样品置于震荡频率约为150min-1的恒温水浴震荡器中，在37℃下恒温避光震荡1h，再于37℃下避光静置1h，测试迁移后溶液的pH值是否在1.10-1.30之间，若处于该范围内，取上清液过0.45μm的滤膜后即为所述样品溶液。
本发明同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用与现有技术不同之处在于：本发明基于量子点的光催化活性，成功构建了一种用于Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)检测的3D可抛式微流控比色纸芯片。该芯片具有便携、简单快速等优点。该纸芯片成功运用到了玩具样品的检测中，检测结果与ICP一致，为玩具中重金属检测提供了新方法，为量子点的应用提供了新视角。
下面结合附图对本发明的同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用作进一步说明。
附图说明
图1为本发明中芯片的结构示意图；
图2为纸芯片结构优化对比图；其中，图2(A)中的纸基样品区与检测区直接相连，图2(B)为本发明的纸芯片，纸基样品区与检测区不直接相连；
图3为本发明反应机理示意图；
图4为本发明中量子点及对应底物对不同浓度的三种重金属的线性范围及检出限结果；
图5为本发明中相互干扰试验图；
图6为本发明中其他干扰试验图。
具体实施方式
1、仪器与试剂
UV-3600紫外分光光度计(日本岛津公司)，JEM-2100高分辨透射电子显微镜(HRTEM，日本JEOL)，Optima 8300电感耦合等离子光谱仪(ICP，美国PE公司)，HP 1020打印机，LED灯珠(5W，深圳春达鑫光电有限公司)。
3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB,Aladdin公司)；1,2-二氨基苯(OPD，大于99.8％，Aladdin公司)；N-乙基-N-(2-羟基-3-磺丙基)-3-甲基苯胺钠盐(TOOS,武汉德晟生化科技有限公司)；4-氨基安替比林(4-AAP,Aladdin公司)；氯化铜(大于99.5％，Aladdin公司)；氯化锰(大于99.5％，Aladdin公司)；Hg(II)标准品(1g L-1)；二水合柠檬酸三钠(Na3C6H5O72H2O，Aladdin公司)、一水合柠檬酸(C6H8O7H2O，Aladdin公司)；CdSe量子点(Em＝440±3nm，5μM，北京北达聚邦科技有限公司)；氨基修饰碳量子点(Em＝440±3nm，5mg mL-1，北京北达聚邦科技有限公司)；羧基修饰碳量子点(Em＝420±3nm，10mg mL-1，苏州星烁纳米科技有限公司)，玻璃纤维滤纸(Glass33，Whatman公司)，实验用水均为超纯水(采用Milli-Q超纯水系统制备，电阻小于18.2MΩ)；
2、测定方法
(1)纸基微流控芯片构造：
如图1所示，从上至下包括显色层1、粘合层2和亲水层3，在显色层1中部设置有样品区4，在样品区4的周围设置有多个反应区5，在样品区4和每个反应区5之间设置有亲水通道6，亲水通道6的一端与样品区4相连通，另一端靠近反应区5，样品区4、反应区5和亲水通道6为亲水区，显色层1的其他部分为疏水区；
在亲水层3上设置有多个导水通道7，为亲水区，亲水层3的其他部分为疏水区，导水通道7连通亲水通道6和反应区5，在粘合层2上设置有多个与导水通道7相匹配的导水通孔8。
样品区4、亲水通道6、反应区5、亲水通道3和导水通孔8的数量均为3个，3个反应区5均匀分布在样品区4的周围，样品区4为直径1cm的圆形，反应区5为直径0.6cm的圆形，亲水通道6为长条形，亲水通道3为长条形，显色层1和亲水层3为Glass33纸基，亲水区为Glass33纸基本身，使用Auto CAD软件进行纸基构型设计，样品区、反应区、亲水通道、导水通道为亲水部分，其余为疏水部分。使用配备Q2612A墨盒的HP1020打印机打印纸基，将打印好的纸基置于150度的烘箱内15min，以便疏水墨水渗透固定于纸基内。
纸基芯片尺寸为为4*4cm，亲水通道6的尺寸为0.77*0.3cm，导水通道7的尺寸为0.3*0.75cm。
在使用过程中，样品区4的样品依次通过亲水通道6和导水通道7进入反应区5，与反应区5中的显色底物和量子点溶液反应。
为得到最优的显色效果，设计了2种纸基结构进行对比，结果如图2所示。其中，图2(A)中的纸基样品区与检测区直接相连，比色试剂可以随机芯吸到亲水通道6，给定量分析带来了一定的误差.。图2(B)通过在样品区4和反应区5中间加入疏水区域，避免其直接联通，而以导水通道7连接反应区5和亲水通道6两部分。这种结构使比色试剂有效的停留在检测区。减少比色试剂的随机扩散引起的分析误差，提高检测的精确度。
(2)将一定浓度的3种显色底物(TMB、OPD、TOOS/4-AAP)及量子点(CdSe、C-NH2、C-COOH)分别加在反应区5内，70℃下烘干后备用。
柠檬酸缓冲溶液配制方法：称取2.1g一水合柠檬酸(C6H8O7H2O)及2.94g二水合柠檬酸钠(Na3C6H5O7 2H2O)，各加入100mL的超纯水配置成0.1mol L-1水溶液，分别取适量的C6H8O7 H2O及Na3C6H5O7 2H2O混合成柠檬酸缓冲溶液，使用0.1M氢氧化钠(NaOH)及0.1M(HCL)溶液调节柠檬酸缓冲溶液的pH值。
CdSe量子点溶液配制方法：将5μM的CdSe量子点溶液用超纯水稀释至0.5-2.5μM。
氨基修饰碳量子点溶液配制方法：将5mg mL-1的氨基修饰碳量子点溶液用超纯水稀释至0.5-1.5mg mL-1。
羧基修饰碳量子点溶液配制方法：将10mg mL-1的羧基修饰碳量子点溶液用超纯水稀释至0.5-1.5mg mL-1。
TMB溶液配制方法：称取15-20mg 3,3',5,5'-四甲基联苯胺溶于10mL二甲基亚砜(DMSO)溶液，配制成1500-2000mg L-1的TMB溶液，现配现用。
OPD溶液配制方法：称取15-20mg 1,2-二氨基苯溶于10mL水溶液，配制成1500-2000mg L-1的OPD溶液，现配现用。
TOOS/4-AAP混合溶液配制方法：称取30-35mg N-乙基-N-(2-羟基-3-磺丙基)-3-甲基苯胺钠盐，20-24mg 4-氨基安替比林溶液10mL，配置成10-12mM的TOOS/4-AAP混合溶液，现配现用。
(3)在样品区4内加入200μL不同浓度的Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)标准溶液，并将纸基置于400nm-450nm波长的LED灯珠下照射10-15min。用颜色识别器软件记录反应区的RGB值，数据处理后得到三种重金属离子的浓度-灰度标准曲线。
(4)在样品区4内加入200μL待测溶液，并将纸芯片置于LED灯珠下照射反应10-15min。用颜色识别器软件记录反应区的RGB值，将灰度值代入标曲得到待测溶液中的重金属浓度。
3、实际样品预处理
根据欧盟EN71-3 2019版标准中对玩具制品的预处理方法对样品进行预处理。称取1g样品，放入200mL塑料密闭容器中，加入温度为(22±3)℃、体积为50ml的0.07mol L-1的模拟胃液，调节溶液pH值在1.10-1.30之间。将样品置于震荡频率约为150min-1的恒温水浴震荡器中在37℃下恒温避光震荡1h，再于37℃下避光静置1h。测试迁移后溶液的pH值是否在1.10-1.30之间，若处于该范围内，取上清液过0.45um的滤膜后即为样品溶液。
4、结果与讨论
4.1检测原理
如图3所示，在一定波长的可见光激发下，量子点从基态变为激发态，产生强烈的氧化还原电势，溶氧捕获电子后被激发为超氧自由基，与色原底物发生氧化还原反应。而重金属作为猝灭剂，可与量子点表面基团发生配位反应，影响电子从量子点向溶氧转移的过程，导致超氧自由基数量改变，从而使反应区颜色发生改变。
反应结束后，使用颜色识别器软件可立即分析出反应区的RGB值。灰度值与RGB值可相互转化(灰度值＝0.3R+0.59G+0.1B)。灰度值范围为0-255，根据反转后的灰度值(反转灰度值＝255-灰度值)与重金属浓度的线性关系建立对应的标准曲线，从而实现重金属的定量检测。
4.2反应条件
对体系中的纸基种类、底物浓度、量子点浓度、光照时间进行优化，优化后的最佳反应条件为：Glass33纸基上直径为0.6cm的反应区5中加入10μL浓度为1500-2000mg L-1的OPD、TMB及12mM的TOOS/4-AAP溶液及0.5-2.5μM的CdSe量子点、0.5-1.5mg L-1的C-NH2量子点溶液和C-COOH量子点溶液，在样品区4中加入样品在400nm-450nm的灯珠照射下反应10-15min。
4.3线性范围与检出限
在最佳实验条件下，考察了量子点及对应底物对不同浓度的三种重金属的线性范围及检出限，结果如图4所示,其中曲线a为Cu(II)标准曲线(R2＝0.994),b为Mn(II)标准曲线(R2＝0.995),c为Hg(II)标准曲线(R2＝0.993)。重金属浓度在0-100μM范围内时，C-NH2量子点对于Cu(II)的检测限为7nM(S/N＝3)，CdSe量子点对于Hg(II)的检测限为8nM(S/N＝3)，C-COOH量子点对于Mn(II)的检测限为5nM(S/N＝3)。该方法的检测限大大低于欧盟EN71-3 2019版标准中对玩具中可迁移重金属离子的限量值，具有良好的应用前景。
4.4选择性
为验证该纸芯片对Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的选择性，进行了相互干扰试验及其他离子干扰实验。相互干扰实验中，固定两种重金属的浓度，通过改变第三种重金属的浓度，测定另外两种重金属灰度值的变化，结果如图5所示。在Cu(II)、Hg(II)浓度为另外两种重金属的100倍时，Mn(II)浓度为500倍时，灰度值变化在10％以内。
其他干扰实验中，固定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)三种重金属的浓度，同时加入其他高浓度重金属离子如Ca2+，Pb2+，Co2+，Zn2+，Ni2+，Cd2+，Cr3+，As3+，Al3+，测定其对这三种重金属灰度值的影响，结果如图6所示。当Ca2+，Co2+，Zn2+，Ni2+，Cd2+，Cr3+，As3+，Al3+浓度为Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)1000倍，Pb2+浓度为100倍时，纸基灰度值变化均在10％以内，表明该纸芯片对Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)具有良好的选择性。
4.5实际样品测定
将纸基微流控芯片用于玩具中Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的检测，测定结果如表1所示。其中塑料涂层中Cu(II)的检出量为2.38±0.02μM，Hg(II)的检出量为2.32±0.05μM，Mn(II)的检出量为1.12±0.04μM，加标回收率结果在93.2％-111.8％之间。胶棒中未检出Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)三种重金属离子，加标回收率结果在94.5％-105.5％之间。
表1 真实样品中重金属检测(n＝3)
Figure BDA0003368690800000071
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法，其特征在于：从上至下包括显色层(1)、粘合层(2)和亲水层(3)，在所述显色层(1)中部设置有样品区(4)，在所述样品区(4)的周围设置有多个反应区(5)，在所述样品区(4)和每个所述反应区(5)之间设置有亲水通道(6)，所述亲水通道(6)的一端与所述样品区(4)相连通，另一端靠近所述反应区(5)，所述样品区(4)、所述反应区(5)和所述亲水通道(6)为亲水区，所述显色层(1)的其他部分为疏水区；
在所述亲水层(3)上设置有多个导水通道(7)，为亲水区，所述亲水层(3)的其他部分为疏水区，所述导水通道(7)连通所述亲水通道(6)和所述反应区(5)，在所述粘合层(2)上设置有多个与所述导水通道(7)相匹配的导水通孔(8)。
2.根据权利要求1所述的同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法，其特征在于：所述样品区(4)、所述亲水通道(6)、所述反应区(5)、所述导水通道(7)和所述导水通孔(8)的数量均为3个。
3.根据权利要求2所述的同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法，其特征在于：3个所述反应区(5)均匀分布在所述样品区(4)的周围，所述样品区(4)为直径1cm的圆形，所述反应区(5)为直径0.6cm的圆形，所述亲水通道(6)为长条形，所述导水通道(7)为长条形。
4.根据权利要求3所述的同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法，其特征在于：所述显色层(1)和所述亲水层(3)为Glass33纸基，使用Auto CAD软件进行Glass33纸基构型设计，使所述样品区(4)、所述反应区(5)、所述亲水通道(6)、所述导水通道(7)为亲水部分，其余为疏水部分，使用配备Q2612A墨盒的HP1020打印机打印纸基，将打印好的Glass33纸基置于150度的烘箱内15min，以便疏水墨水渗透固定于Glass33纸基内。
5.权利要求1-4所述的同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片在重金属检测中的应用。
6.权利要求5所述的应用，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、制备权利要求4所述的同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)离子的纸基微流控芯片的制备方法及应用，将显色底物TMB溶液和量子点CdSe溶液、显色底物OPD溶液和量子点C-NH2溶液、显色底物TOOS/4-AAP溶液和量子点C-COOH溶液三种组合分别加入3个反应区(5)内，70℃下烘干后备用；
步骤二、在烘干后的所述3D可抛式量子点纸芯片的样品区(4)内加入不同浓度的Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)标准溶液，并将所述3D可抛式量子点纸芯片置于LED灯珠下照射反应，用颜色识别器软件记录所述反应区(5)的RGB值，数据处理后得到三种重金属离子的浓度-灰度标准曲线；
步骤三、在烘干后的所述3D可抛式量子点纸芯片的样品区(4)内加入样品溶液，并将所述3D可抛式量子点纸芯片置于LED灯珠下照射反应，用颜色识别器软件记录所述反应区(5)的RGB值，将灰度值代入步骤二中的标准曲线中得到所述样品溶液中的重金属浓度。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：步骤二中所述标准溶液和步骤三中所述样品溶液的加入量为200μL，步骤二和步骤三中所述LED灯珠在400nm-450nm之间照射反应时间为10-15min。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述TMB溶液的浓度和添加量分别为1500-2000mg L-1和10μL，所述OPD溶液的浓度和添加量分别为1500-2000mg L-1和10μL，所述TOOS/4-AAP溶液的浓度和添加量分别为10-12mM和10μL，量子点CdSe溶液的浓度为0.5-2.5μM、C-NH2溶液和C-COOH溶液的浓度为0.5-1.5mg L-1，添加量均为10μL。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述样品溶液的制备方法包括如下步骤：称取1g玩具样品，放入200mL塑料密闭容器中，加入温度为(22±3)℃、体积为50ml的0.07mol L-1的模拟胃液，调节溶液pH值在1.10-1.30之间，将所述玩具样品置于震荡频率约为150min-1的恒温水浴震荡器中，在37℃下恒温避光震荡1h，再于37℃下避光静置1h，测试迁移后溶液的pH值是否在1.10-1.30之间，若处于该范围内，取上清液过0.45μm的滤膜后即为所述样品溶液。
CN202111391484.3A 2021-11-23 2021-11-23 同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用 Active CN114225976B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111391484.3A CN114225976B (zh) 2021-11-23 2021-11-23 同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111391484.3A CN114225976B (zh) 2021-11-23 2021-11-23 同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114225976A true CN114225976A (zh) 2022-03-25
CN114225976B CN114225976B (zh) 2023-03-21

Family

ID=80750507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111391484.3A Active CN114225976B (zh) 2021-11-23 2021-11-23 同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114225976B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117330552A (zh) * 2023-11-27 2024-01-02 中国科学院烟台海岸带研究所 分子印迹传感纸芯片检测膝沟藻毒素1,4的方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009147504A1 (en) * 2008-06-03 2009-12-10 Jenck S.A. Composition for the colorimetric detection and/or determination of metal cations in solution, reaction column, flow cell and method for the colorimetric detection and/or determination of metal cations in solution
WO2011000047A1 (en) * 2009-06-30 2011-01-06 Monash University Quantitative and self-calibrating chemical analysis using paper-based microfluidic systems
US20160305954A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 Kenneth Davin Fine Diagnostic testing for immunologic food sensitivity
US20160339428A1 (en) * 2015-04-21 2016-11-24 Texas Tech University System System and method for chemically patterned paper microfluidic devices
CN106353312A (zh) * 2016-10-09 2017-01-25 中国农业科学院茶叶研究所 一种基于微流控纸芯片技术的茶多酚含量快速检测方法
CN107941762A (zh) * 2017-10-16 2018-04-20 太原理工大学 基于智能设备的量子点能量共振转移检测水体中汞、铅和砷离子的装置及方法
CN108745428A (zh) * 2018-06-05 2018-11-06 合肥工业大学 一种多通道三维微流控纸芯片及其制备方法
CN109954522A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 郑州达诺生物技术有限公司 多液体通道侧向层析定量检测装置及制备方法
CN111141898A (zh) * 2019-12-31 2020-05-12 东北大学 尿结石风险因子检测纸芯片及其制备方法
CN214224950U (zh) * 2020-12-16 2021-09-17 江西津晶智美环保科技有限公司 一种重金属离子检测芯片

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009147504A1 (en) * 2008-06-03 2009-12-10 Jenck S.A. Composition for the colorimetric detection and/or determination of metal cations in solution, reaction column, flow cell and method for the colorimetric detection and/or determination of metal cations in solution
WO2011000047A1 (en) * 2009-06-30 2011-01-06 Monash University Quantitative and self-calibrating chemical analysis using paper-based microfluidic systems
US20160305954A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 Kenneth Davin Fine Diagnostic testing for immunologic food sensitivity
US20160339428A1 (en) * 2015-04-21 2016-11-24 Texas Tech University System System and method for chemically patterned paper microfluidic devices
CN106353312A (zh) * 2016-10-09 2017-01-25 中国农业科学院茶叶研究所 一种基于微流控纸芯片技术的茶多酚含量快速检测方法
CN107941762A (zh) * 2017-10-16 2018-04-20 太原理工大学 基于智能设备的量子点能量共振转移检测水体中汞、铅和砷离子的装置及方法
CN109954522A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 郑州达诺生物技术有限公司 多液体通道侧向层析定量检测装置及制备方法
CN108745428A (zh) * 2018-06-05 2018-11-06 合肥工业大学 一种多通道三维微流控纸芯片及其制备方法
CN111141898A (zh) * 2019-12-31 2020-05-12 东北大学 尿结石风险因子检测纸芯片及其制备方法
CN214224950U (zh) * 2020-12-16 2021-09-17 江西津晶智美环保科技有限公司 一种重金属离子检测芯片

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
田恬等: "纸芯片微流控技术的发展及应用", 《分析测试学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117330552A (zh) * 2023-11-27 2024-01-02 中国科学院烟台海岸带研究所 分子印迹传感纸芯片检测膝沟藻毒素1,4的方法
CN117330552B (zh) * 2023-11-27 2024-02-02 中国科学院烟台海岸带研究所 分子印迹传感纸芯片检测膝沟藻毒素1,4的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114225976B (zh) 2023-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhao et al. Recent improvements in enzyme-linked immunosorbent assays based on nanomaterials
Zhang et al. Fish-scale-derived carbon dots as efficient fluorescent nanoprobes for detection of ferric ions
Li et al. Battery-triggered ultrasensitive electrochemiluminescence detection on microfluidic paper-based immunodevice based on dual-signal amplification strategy
Guo et al. The role of l-histidine as molecular tongs: a strategy of grasping Tb 3+ using ZIF-8 to design sensors for monitoring an anthrax biomarker on-the-spot
Alizadeh et al. Mimicking peroxidase activity of Co2 (OH) 2CO3-CeO2 nanocomposite for smartphone based detection of tumor marker using paper-based microfluidic immunodevice
Zhu et al. Template-assisted Cu2O@ Fe (OH) 3 yolk-shell nanocages as biomimetic peroxidase: A multi-colorimetry and ratiometric fluorescence separated-type immunosensor for the detection of ochratoxin A
Cao et al. Copper nanoclusters as a highly sensitive and selective fluorescence sensor for ferric ions in serum and living cells by imaging
Zhao et al. On-site monitoring of thiram via aggregation-induced emission enhancement of gold nanoclusters based on electronic-eye platform
An et al. An ultrasensitive turn-on ratiometric fluorescent probes for detection of Ag+ based on carbon dots/SiO2 and gold nanoclusters
Sun et al. based electrochemical immunosensor for carcinoembryonic antigen based on three dimensional flower-like gold electrode and gold-silver bimetallic nanoparticles
CN114225976B (zh) 同时测定Cu(II)、Hg(II)、Mn(II)的纸基微流控芯片的制备方法及应用
Zhang et al. Colorimetric recognition and sensing of nitrite with unmodified gold nanoparticles based on a specific diazo reaction with phenylenediamine
CN109342384B (zh) 一种检测氰离子的可视化比率荧光体系及其制备方法和应用
CN110095420B (zh) 一种过氧化氢浓度的检测方法及其应用
WO2021035855A1 (zh) 一种检测汞离子的荧光试纸及检测方法
Bi et al. Room-temperature phosphorescence sensor based on manganese doped zinc sulfide quantum dots for detection of urea
Chaiendoo et al. A highly selective colorimetric sensor for ferrous ion based on polymethylacrylic acid-templated silver nanoclusters
Gan et al. Construction of portable electrochemical immunosensors based on graphene hydrogel@ polydopamine for microcystin-LR detection using multi-mesoporous carbon sphere-enzyme labels
CN111001822A (zh) 一种多功能性铜纳米簇的制备方法及应用
Li et al. A 3D electrochemical immunodevice based on a porous Pt-paper electrode and metal ion functionalized flower-like Au nanoparticles
Hu et al. Cathodic electrochemiluminescence based on resonance energy transfer between sulfur quantum dots and dopamine quinone for the detection of dopamine
Wang et al. A highly selective fluorescent sensor for chlortetracycline based on histidine-templated copper nanoclusters
Xu et al. MOF@ MnO2 nanocomposites prepared using in situ method and recyclable cholesterol oxidase–inorganic hybrid nanoflowers for cholesterol determination
Wang et al. Development of a colorimetric sensing assay for ascorbic acid and sarcosine utilizing the dual-class enzyme activity of Fe3O4@ SiO2@ NiCo2S4
Arputharaj et al. Visible fluorescent sensing of Cu2+ ions in urine by reusable chitosan/L-histidine–stabilized silicon nanoparticles integrated thin layer chromatography sheet

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant