[发明专利]一种基于酶免疫传感器的农药残留快速检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于酶免疫传感器的农药残留快速检测仪，属于农产品安全检测技术领域。

技术背景

农药是重要的农业生产资料，在农产品生产中对病、虫、草、鼠危害的防治起到非常重要的作用。但是，农药污染及其产生的危害后果是严重的，农药对环境污染造成的损失是多方面的，包括对水环境的污染，对土壤的污染，对大气的污染，对环境生物的影响以及对人体健康的危害等。目前由于使用者普遍缺乏科学使用农药知识，片面追求产量，造成目前市场上流通的农业产品都不同程度地存在农药残留问题，其危害也日益引起公众的关注。我国是一个农业大国，随着我国人民生活水平不断提高，农产品的质量安全问题越来越受到关注，尤其蔬菜中农药残留问题已经成为公众关注的焦点。我国生产和使用的杀虫剂绝大多数品种为有机磷和氨基甲酸酯类农药(约占70%)，其中高毒性的有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂为70%左右，因此容易引起食物农药残留中毒。可见，加强对农产品中农药残留的检测对保护生态环境，尤其是保障人类健康有着十分深远的意义，而农药残留检测的重点应该放在有机磷和氨基甲酸酯类农药。

目前农药残留分析的主要方法是气相色谱仪、液相色谱仪、气质联用仪、液质联用仪等，这些方法虽然分析精度高，定量准确，但其样品的前处理复杂、检测耗时长、成本高、需要技术熟练的操作人员。我国农药残留的速测方法是酶抑制试纸法和酶抑制分光光度法（农残快速检测仪），可以实现有机磷农药及氨基甲酸酯类农药的现场快速检测，具有较好的实用价值。速测卡是通过肉眼观察卡片的颜色变化，因此一般只能用于严重超标的蔬菜样品进行定性测量。酶抑制分光光度法的应用也比较广泛，国内已有多种农药残留速测仪均是基于此原理。分光光法的原理是基于吸光度的变化进行检测的，但蔬菜水果中大量的色素会对分光光度法造成很大的影响，导致检测结果的不准确。并且上述方法存在回收率低、错检、漏检比例较高、重复性差、难以满足低残留和定量检测的要求等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷以及操作简单、价格低廉、灵敏度高、实现在线快速检测的农药残留快速检测仪。可以准确获知样品中含有农药残留是否超标且能何种农药残留及浓度等信息。所采取的技术方案如下：

一种基于酶免疫传感器的农药残留快速检测仪，是由三电极系统，信号检测与处理系统，显示与打印存储系统和供电系统构成；

所述三电极系统由酶电极和免疫传感器，三电极检测电路，恒电位电路及模拟多路开关构成，酶电极和免疫传感器从检测样品中采集电流信号，三电极检测电路将电路信号传向信号检测与处理系统，恒电位电路为电极提供稳恒电压，模拟多路开关分别逐次将免疫传感器产生的电流信号采集并送入信号检测与处理系统；

所述酶电极由一个工作电极构成，在工作电极表面固定有乙酰胆碱酯酶；所述免疫传感器由一个圆形的电极盘构成，电极盘的中心位置有对电极和参比电极，外围是均匀分布的阵列工作电极，阵列工作电极固定有农药抗体；

所述信号检测与处理系统由TLC272CP芯片，A/D转换芯片和单片机构成，TLC272CP芯片的多路运放电路对从酶电极和免疫传感器传送来的电流信号进行I/V转化，放大，滤波处理，A/D转换芯片将转换后的数字信号送入单片机，单片机具有微控制器，对转换后的数字信号进行程序处理；

所述单片机的微控制器为STC89C52微控制器，单片机的程序包含数据打印与存储，时间显示，使用说明和对重要步骤提示的对话框，帮助用户快速掌握仪器的使用方法以及进行数据打印和存储；

所述显示与打印存储系统由显示器电路，打印电路和存储器电路构成，显示器用于显示数据并通过操作键进行控制，打印和存储电路分别为微型打印机及存储器相连进行数据打印和存储；

所述供电系统电路由开关电源和电压转换电路构成，开关电源将交流电转换成直流电经过电压转换电路分别向各系统电路和微型打印机供电，开关电源为+12V，1A、-12V，1A、+5V，5A三路输出，电源与供电系统中的开关电源相连。

所述恒电位电路，为工作电极与参比电极之间提供500mV的稳恒电压。

所述微控制器是内核为MCS-51的STC89C52RC+微控制器。

所述信号检测与处理系统的存储单元置入乙酰胆碱酯酶传感器和免疫传感器相应检测农药残留的农药浓度与电流关系的标准曲线数据库。

所述显示器采用3.5寸显示屏；所述微型打印机采用微型嵌入式打印机。

一种利用所述检测仪的检测方法步骤如下：