CN209570508U - 一种农药残留检测笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种农药残留检测笔，包括：微流控芯片、微型注射泵、控制系统、半导体光源、光敏探测器和壳体，微流控芯片与微型注射泵可拆卸连接，控制系统控制微型注射泵、半导体光源和光敏探测器；流控芯片包括样本采集口、第一腔室、第二腔室和流体控制接口，样本采集口、第一腔室、第二腔室和流体控制接口通过管路依次连通，且第一腔室预埋有酶制剂，第二腔室预埋有显色剂，半导体光源和光敏探测器分别位于第二腔室中心上下侧，流体控制接口与微型注射泵气密性连接。本实用新型体积小，便于携带，且能够准确检测出果蔬的农药残留量。

Description

一种农药残留检测笔

技术领域

本实用新型涉及食品安全检测技术领域，更具体的说是涉及基于酶抑制法的农药残留快速检测。

背景技术

目前在食品安全快检领域，基于酶抑制的快速定性检测方法操作简单，适用于大批量样品筛查及现场检测。目前市场上的检测仪器普遍采用一台微型光度计结合相对繁琐的人工样本制备过程，在使用灵活性上具有很大的局限性。

杭州霆科生物科技有限公司推出的PR120系列产品，基于微流体芯片技术，通过离心技术实现了样本自动进样完成反应及显色并自动实现单芯片多通道农残的快速检测，具有了高度的自动化。相对于传统农残检测设备，PR120系列设备在体积上具有显著缩小，但体积上仍旧和一个面包机体积相当。

因此，如何提供一种便于携带的微型农药残留快速检测装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种农药残留检测笔，体积小，便于携带。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种农药残留检测笔，包括：微流控芯片、微型注射泵、控制系统、半导体光源、光敏探测器和壳体，所述微流控芯片与所述微型注射泵可拆卸连接，所述控制系统控制所述微型注射泵、所述半导体光源和所述光敏探测器，所述微型注射泵、所述控制系统、所述半导体光源和所述光敏探测器均位于所述壳体内；

所述微流控芯片包括样本采集口、第一腔室、第二腔室和流体控制接口，所述样本采集口、所述第一腔室、所述第二腔室和所述流体控制接口通过管路依次连通，且所述第一腔室预埋有酶制剂，所述第二腔室预埋有显色剂，所述半导体光源和所述光敏探测器分别位于所述第二腔室的中心上下侧，所述流体控制接口与所述微型注射泵气密性连接。

进一步，所述微型注射泵包括注射接口、注射腔体以及注射活塞，所述注射接口与所述流体控制接口气密性连接，所述控制系统控制所述注射活塞在所述注射腔体内做抽推运动。

进一步，所述控制系统包括步进电机、控制板和显示屏，所述控制板控制所述步进电机，所述步进电机与所述注射活塞连接，所述显示屏用于显示分析数据。

进一步，所述控制系统还包括步进电机限位件，所述步进电机限位件固定所述步进电机。

进一步，还包括锂电池、USB接口和开关，所述锂电池通过所述USB接口充电，所述锂电池为所述步进电机、所述控制板、所述显示屏、所述半导体光源和所述光敏探测器提供电能。

进一步，还包括密封件，所述注射接口通过所述密封件与所述流体控制接口气密性连接。

进一步，还包括芯片弹出机构，所述微流控芯片通过所述芯片弹出机构与所述微型注射泵分离。

进一步，所述芯片弹出机构包括芯片弹出按钮、弹性件和弹簧。

进一步，所述半导体光源为半导体LED二极管或半导体激光二极管。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种农药残留检测笔，体积小，便于携带，基于微流控芯片及微型注射泵，实现了流体精密控制，并通过微型注射泵的微量反复抽吸动作，使得待测样本与酶制剂的反应更加充分，有助于提升检测结果的稳定性、一致性，更利于农残的现场检测和家用检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的一种农药残留检测笔外部结构示意图。

图2附图为图1A-A剖开的农药残留检测笔内部结构示意图。

图3附图为芯片弹出机构的放大图。

图4附图为微流控芯片与微型注射泵连接的放大图。

图5附图为本实用新型的工作流程。

其中，各部件表示：

1、微流控芯片，11、样本采集口，12、第一腔室，13、第二腔室，14、流体控制接口，2、微型注射泵，21、注射接口，22、注射腔体，23、注射活塞，3、控制系统，31、步进电机，32、控制板，33、显示屏，34、步进电机限位件，4、半导体光源，5、光敏探测器，6、锂电池，7、USB接口，8、开关，9、密封件，10、芯片弹出机构，101、芯片弹出按钮，102、弹性件，103、弹簧，15、壳体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种农药残留检测笔，参考附图1-4，包括微流控芯片1、微型注射泵2、控制系统3、半导体光源4、光敏探测器5、锂电池6、USB接口7、开关8和密封件9，微型注射泵2、控制系统3、半导体光源4、光敏探测器5、锂电池6和密封件9均位于壳体15内，USB接口7和开关8位于壳体15表面；通过USB接口7为锂电池6充电，锂电池6提供电能，开关8上设置有开关/开始/暂停/查看原始记录的选项按钮。

微流控芯片1为一次性耗材，包括四分部：样本采集口11、第一腔室12、第二腔室13、流体控制接口14，各部分之间具有管路可以连通，其中，第一腔室12预埋酶制剂；第二腔室13预埋显色剂。使用前手动将微流控芯片1插入设备，微流控芯片1插入后与密封件9碰死，使微流控芯片1的腔室与微型注射泵2连在一起形成密封，此时，半导体光源4和光敏探测器5分别位于第二腔室13外表面的中心上下侧，参考图2。

微型注射泵2包括注射接口21、注射腔体22以及注射活塞23，注射接口21通过软管与流体控制接口14连接，且通过密封件9实现气密性连接，控制系统3控制注射活塞23在注射腔体22内做抽推运动。

控制系统3包括步进电机31、控制板32、显示屏33和步进电机限位件34，步进电机31通过步进电机限位34固定在壳体内，且步进电机31控制注射活塞23在注射腔体22内做抽推运动。

控制板32控制脉冲信号，使步进电机31运动，带动注射活塞23精准定位，准确进行抽推运动，实现通过注射活塞23的抽液运动吸取固定体积的待测样本液到第一腔室12，其后，将检测笔从待测样本液(这里的待测样本液指器皿中的待测液)中移出并水平放置，注射活塞23做微量往复抽推动作，使得待测液样本在第一腔室12内与酶制剂充分混合反应；在一定时间后，注射活塞23进一步做抽液运动，抽取固定体积的液体，使得位于第一腔室12的反应液到达第二腔室13，并与显色剂进行反应显色。

半导体光源4可以是半导体LED二极管，或者半导体激光二极管，用于实现对第二腔室13提供稳定照明，半导体光源4通过恒流驱动电路进行亮度调节控制；光敏探测器5可以监控投射过第二腔室13的光强信号，并通过信号调理电路转换为电压信号，在经过ADC转换电路采集到控制单元。

需要说明的是，控制板32包括控制单元、恒流驱动电路、信号调理电路、ADC转换电路、控制板32控制步进电机31进而控制微型注射器2，且控制板32还控制半导体光源4以及光敏探测器5。

使用后通过芯片弹出机构10将微流控芯片1弹出，参考图3，其中，芯片弹出机构10包括芯片弹出按钮101、弹性件102和弹簧103，测试完之后，下压芯片弹出按键101，弹性件102变形扩张，通过弹簧103弹出芯片。

这里需要说明的是，微流控芯片1上设有倒勾，在插入后弹性件102受力向两侧扩张勾住微流控芯片1，此时弹簧处于压缩状态，下压芯片弹出按键101弹性件102受力向两侧扩张使弹簧103弹出芯片。

本实用新型的工作流程为，参考附图5，微流控芯片1插入设备后，其流体控制接口14与注射接口21实现气密性接触。

连通微流控芯片1后，将微流控芯片的样本采集口11浸入待测样本液后，通过注射活塞23的抽液运动(图2中向右运动)吸取固定体积的待测样本液到第一腔室12；其后，移走待测液，注射活塞23做微量往复抽推动作，使得待测液样本在第一腔室12内与酶制剂充分混合反应；在一定时间后，注射活塞23进一步做抽液运动，抽取固定体积的液体，使得位于第一腔室12的反应液到达第二腔室13，并与显色剂进行反应显色。

与此同时，半导体光源4点亮，并通过光敏探测器5实时测量光强信号变化，并基于此计算出酶抑制率。反应池里有显色剂，农药的量越多与酶反应后显色的颜色越深，半导体光源4的光被阻挡的越多，光敏探测器5接收到的信号越弱说明农药含量越高，光敏探测器5将数据传送给控制板32，控制板32将分析的数据在显示屏33进行显示。

本实用新型提供的农药残留检测笔，可以用于基于酶抑制法的农药残留快速检测，体积小，便于携带，基于微流控芯片及微型注射泵，实现了流体精密控制，并通过微型注射泵的微量反复抽吸动作，使得待测样本与酶制剂的反应更加充分，有助于提升检测结果的稳定性、一致性，更利于农残的现场检测和家用检测。

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。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种农药残留检测笔，其特征在于，包括：微流控芯片(1)、微型注射泵(2)、控制系统(3)、半导体光源(4)、光敏探测器(5)和壳体(15)，所述微流控芯片(1)与所述微型注射泵(2)可拆卸连接，所述控制系统(3)控制所述微型注射泵(2)、所述半导体光源(4)和所述光敏探测器(5)，所述微型注射泵(2)、所述控制系统(3)、所述半导体光源(4)和所述光敏探测器(5)均位于所述壳体(15)内；

所述微流控芯片(1)包括样本采集口(11)、第一腔室(12)、第二腔室(13)和流体控制接口(14)，所述样本采集口(11)、所述第一腔室(12)、所述第二腔室(13)和所述流体控制接口(14)通过管路依次连通，且所述第一腔室(12)预埋有酶制剂，所述第二腔室(13)预埋有显色剂，所述半导体光源(4)和所述光敏探测器(5)分别位于所述第二腔室(13)的中心上下侧，所述流体控制接口(14)与所述微型注射泵(2)气密性连接。

2.根据权利要求1所述的一种农药残留检测笔，其特征在于，所述微型注射泵(2)包括注射接口(21)、注射腔体(22)以及注射活塞(23)，所述注射接口(21)与所述流体控制接口(14)气密性连接，所述控制系统(3)控制所述注射活塞(23)在所述注射腔体(22)内做抽推运动。

3.根据权利要求2所述的一种农药残留检测笔，其特征在于，所述控制系统(3)包括步进电机(31)、控制板(32)和显示屏(33)，所述控制板(32)控制所述步进电机(31)，所述步进电机(31)与所述注射活塞(23)连接，所述显示屏(33)用于显示分析数据。

4.根据权利要求3所述的一种农药残留检测笔，其特征在于，所述控制系统(3)还包括步进电机限位件(34)，所述步进电机限位件(34)固定所述步进电机(31)。

5.根据权利要求4所述的一种农药残留检测笔，其特征在于，还包括锂电池(6)、USB接口(7)和开关(8)，所述锂电池(6)通过所述USB接口(7)充电，所述锂电池(6)为所述步进电机(31)、所述控制板(32)、所述显示屏(33)、所述半导体光源(4)和所述光敏探测器(5)提供电能。

6.根据权利要求2所述的一种农药残留检测笔，其特征在于，还包括密封件(9)，所述注射接口(21)通过所述密封件(9)与所述流体控制接口(14)气密性连接。

7.根据权利要求1所述的一种农药残留检测笔，其特征在于，还包括芯片弹出机构(10)，所述微流控芯片(1)通过所述芯片弹出机构(10)与所述微型注射泵(2)分离。

8.根据权利要求7所述的一种农药残留检测笔，其特征在于，所述芯片弹出机构(10)包括芯片弹出按钮(101)、弹性件(102)和弹簧(103)。

9.根据权利要求1所述的一种农药残留检测笔，其特征在于，所述半导体光源(4)为半导体LED二极管或半导体激光二极管。