微流控芯片的化学环境检测

         在化学事故应急救援与处置工作中，需要对事故现场的化学污染物进行快速、准确的实时检测， 以便针对污染物特性，尽快正确地开展应急救援与处置工作，将事故损失和危害降低到最小。但现有的基于分析化学实验室的采样分析检测手段，化验设备体积较大、分析速度较慢、工作效率较低、试剂用量较多，不能适应现场及野外严酷工作环境条件、难以做到便携式使用。虽然有些环保部门配备有少量的环境污染检测化验车，等于将一个设备较齐全的分析实验室带到现场去，尽管其分析化验的准确性和精度较高，但化验结果有较大延迟，实时性较差，且价格较昂贵，维护工作量较大，难于大量配备。

        微流控芯片(Microfluidic chip)分析检测系统，也称微全分析系统(Micro Total Analysis Systems，~tTAS)或芯片实验室(Lab on Chip)，主要以分析化学和生物分析技术为基础， 以微机电系统(Micro—ElectromechanicalSystems，MEMS)为依托，以微管道网络为结构特征，采用微加工方法，在平板上制作出米级的结构，通过试样和试剂在这些微通道中的受控流动、混合、反应及分离，完成试样的分析检测，在体积低于普通化学分析几个数量级的水平上，实现自动控制的定量操作。目的是把完成一项化学分析所需的所有过程在微型化的基础上集成在一块芯片上。

       微流控芯片分析检测系统的总体设计见下图。其主要由微流控芯片(含样品预处理单元、分离单元)、检测器、微型高效电源和电子控制与信号处理单元等部分组成。样品输入到微流控芯片样品预处理单元中，进行目标分子富集后，送入分离单元进行分离，再经检测器检测得到输出信号，从而测得样品中的化学成分和含量。样品的处理、流动和得到的相关信号， 由电子控制／信号处理单元进行控制和处理。微型高效电源单元提供分析检测系统所需的全部高压、低压电源。

                                                                                            化学污染物微流控芯片实时检测系统