[发明专利]一种用于快速、高灵敏和高通量检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的装置及其使用方法

权利要求书

1.一种用于快速、高灵敏和高通量检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的装置，其特征在于：所述装置由若干个相互独立微流通道构成，每个微流通道分别设置有进样口A、进样口B、混匀器A、进样口C、混匀器B、检测区、出样口：其中进样口A和进样口B并联，且与混匀器A串联，混匀器A、进样口C、混匀器B、检测区和出样口依次相连；进样口A通入待测试样本，进样口B通入乙酰胆碱酶溶液，进样口C通入氯化乙酰胆碱溶液；检测区为ITO FET双氧水传感器。

2.根据权利要求1所述的用于快速、高灵敏和高通量检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的装置，其特征在于：所述混匀器A由7个蛇形管组成，使测试样本与乙酰胆碱酶充分混合和孵育。

3.根据权利要求1所述的用于快速、高灵敏和高通量检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的装置，其特征在于：所述混匀器A的7个蛇形管具体连接方式为：蛇形管A1和蛇形管A2并联，且蛇形管A1与并联的蛇形管A3和蛇形管A4串联，蛇形管A2与并联的蛇形管A5和蛇形管A6串联，蛇形管A6的首末端分别并联的蛇形管A3和蛇形管A4的末端、并联的蛇形管A5和蛇形管A6串联末端相连，中部与进样口C相连。

4.根据权利要求1所述的用于快速、高灵敏和高通量检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的装置，其特征在于：所述混匀器B由4个蛇形管组成，具体连接方式为：蛇形管B1中部与进样口C相连，蛇形管B1首末端分别于蛇形管B2和蛇形管B3的首端相连，蛇形管B2和蛇形管B3的末端分别与蛇形管B4首末端相连，蛇形管B4中部与检测区相连。

5.根据权利要求1所述的用于快速、高灵敏和高通量检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的装置，其特征在于：所述ITO FET双氧水传感器由下至上依次设置有衬底、ITO沟道层、双氧水敏感层、胆碱氧化酶层，所述ITO沟道层的两端设置有源电极和漏电极。

6.根据权利要求1所述的用于快速、高灵敏和高通量检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的装置，其特征在于：所述衬底为沉积有High-k介质层的硅片或玻璃。

7.根据权利要求1所述的用于快速、高灵敏和高通量检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的装置，其特征在于：所述双氧水敏感层是在ITO沟道层上修饰氧化亚铜、普鲁士蓝或亚甲基蓝得到。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述装置检测有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）采用微量进样器将测试样本由进样口A加入微流通道，并同时将乙酰胆碱酶溶液由进样口B加入微流通道，测试样本与乙酰胆碱酶溶液通过混匀器A进行混合，通过混匀器A的时间为1-10 min，在混合过程中，如测试样本中含有有机磷或氨基甲酸酯类杀虫剂，会使乙酰胆碱酶失去活性；

（2）由进样口C加入氯化乙酰胆碱溶液，从混合器A流出的混合液与氯化乙酰胆碱经过混匀器B混合并发生反应，乙酰胆碱酶将氯化乙酰胆碱水解，产物为胆碱；

（3）从混合器B流出的混合液进入检测区的ITO FET双氧水传感器上，ITO FET沟道固定的胆碱氧化酶将乙酰胆碱酶水解氯化乙酰胆碱生成分的胆碱氧化生成双氧水，双氧水将Cu₂O氧化为CuO，改变了ITO沟道的表面电位，从而引起ITO FET电学性能的变化，实现测试样本中有机磷及氨基甲酸酯类农药残留的检测。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：测试样本的进样速度为10-100 μL/s，乙酰胆碱酶溶液的进样速度为1-10 μL/s，其中乙酰胆碱酶溶液的浓度为0.005-0.05 U/μL，溶剂为含有1wt%-5wt% BSA的PBS缓冲液。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：氯化乙酰胆碱溶液浓度为0.01-0.1 mol/L，溶剂为PBS缓冲液，进样速度为1-10 μL/s。