用于水体污染检测的微流控技术

       进入水环境的所有污染物质均属于环境分析的研究对象. 按照其毒性、危害和受关注程度分为环境优先污染物和其他环境污染物. 微流控芯片技术在水环境污染分析中的研究应用尚处于起步阶段,因此多集中于优先污染物的相关报道,主要包括重金属、营养元素、有机污染物和微生物等.

       用于水体中重金属检测的微流控芯片系统随着工农业的发展,越来越多的重金属如汞、镉、铬、铅、铜、锌、镍、钡、钒等被排放入水体,不仅会对水生动植物产生毒害作用,还能通过富集作用进入生物链,对整个生态环境构成严重威胁。 对上述重金属的检测,虽然可以使用高精度的原子吸收光谱和原子荧光光谱等方法 ,但是在应对突发性污染物泄露事件,或者对一个区域进行连续监测的情况下,仍需要快速、高效的检测工具. Greenwood 和Greenway 使用光刻法搭配湿法刻蚀技术,成功研制了一种微流控芯片. 该芯片利用鲁米诺发光的性质,成功地对硝酸钴进行了测定,检测最低限度为3伊10-11 mol·L-1. 该装置使用造价低廉的光电探测器,在保证了高敏感度的前提下降低了成本,而且将试剂固定在了微芯片之上,实现了操作的自动化. 与此同时,通过简单的改造之后,该微全分析系统还能成为检测过氧化氢或者二氧化氮的装置,并可以与信号传递装置结合起来,成为一种自带无线信号发射功能的设备. Alves Segundo 等使用发光二极管和光电二极管,搭配低温共烧陶瓷,制造了一种基于光度检测的连续流动分析微芯片。该装置使用二苯基甲酰胺作为显色剂对六价铬进行测定,在0. 1 ~20 mg·L-1的范围内表现出良好的线性关系,同时其检测限最低为50 滋g·L-1.基于纸的微流控器件近几年的发展也很迅速 ,相对于具有类似功能的微流控设备 ,它具有操作简单,不需要外援设备,可多元检测等优点,有望成为最廉价的分析检测器件. Hossain 和Bren鄄nan 利用茁鄄半乳糖苷酶(茁鄄galactosidase)在重金属离子的抑制下会失去活性的性质,配合其他的金属指示剂,开发出了一种可以用来检测多种重金属的纸芯片,显示了良好的灵敏度。