0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

微流控芯片技术在水环境污染中的应用

MEMS技术 来源:未知 作者:佚名 2018-01-07 09:41 次阅读

水环境是环境构成要素之一,也是受人类破坏和影响最严重的领域,水环境污染已成为当今世界主要环境问题之一,水环境科学研究特别是水环境污染分析备受瞩目。水环境污染分析对象种类广、含量低,因此分析手段必须具备灵敏、准确、高速、自动化等特点,为解决所面临的种种现实问题,水环境污染分析动用了现代分析化学中几乎所有的检测技术和手段,如使用等离子发射光谱、原子荧光光谱、气相色谱-质谱联用、高效液相色谱等。在继续发展大型、精密监测系统的同时,小型便携式、自动连续、简易快速的监测技术的研究同样迫在眉睫。在这一领域的研究过程中,微流控芯片技术起到了极其重要的作用。

微流控芯片,又称为芯片实验室或生物芯片,是一种以在微米尺度的空间中对流体进行操控为主要特征的技术,具有将化学和生物实验室的基本功能微缩到一个几平方厘米大小芯片上的能力,其目标是通过分析化学、微机电加工、计算机、电子学、材料学及生物学、医学等学科的交叉,实现从样品处理到检测的微型化、自动化、集成化及便携化。

微流控芯片技术在水环境污染中的应用

微流控芯片技术在水环境污染分析中的研究尚处于起步阶段,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。

1、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、铬、铅、铜、镍、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。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性质,成功地对硝酸钴进行了测定。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。

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,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。

2、用于水体中营养盐测定芯片系统

用于营养盐测定的微流控芯片系统多数是基于分光光度的检测原理,运用现代微细加工技术将各种光电元件加以集成,例如,一种用于水体中磷酸盐检测的微流控芯片系统,该系统配有数据的发射装置,可以在目标区域的不同位置分别布置对该区域的磷酸盐污染状况进行全方位的实时监测,检测限量最低为0.3mg/L。

贾宏新等提出了一种三层杂交结构微流控芯片,在玻璃片上加工微反应通道,用PDMS加工气体渗透膜和具有接受通道的PDMS底片,实现了溶液中铵根正离子反应、生成的氨气扩散分离、吸纳、溴百里酚蓝显色和光度检测在微流控芯片上的集成化。

3、用于水体中有机污染物分析芯片

水体中除含有无机污染物外,更大量的是有机污染物,它们以有毒性和使水中溶解氧减少的方式对生态系统产生影响,危害人体健康,因此有机污染物的数量是评价水体污染状况的极为重要的指标。这一类污染物由于其含量较低,通常需要进行前期的预处理,微流控芯片的优点体现在可以将前期的预处理以及后期的检测进行集成,并且具有较高的萃取/富集效率等。

4、用于水体中微生物检测芯片系统

水体中的微生物按其粒径,属于颗粒有机碳范围,其种类群可以反映水体生态特征和一些重要的污染状况,是水体生态调查中的常规监测指标。在其测定过程中,流式细胞术是最为准确、快速的方法。但其设备昂贵、体积庞大、需要专人操作,不适合现场、连续监测要求,基于鞘流式流体控制的微流控芯片的出现在一定程度上克服了这些局限,并可能实现仪器的集成化、小型化、自动化和便携化。


声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 微流控芯片
    +关注

    关注

    13

    文章

    257

    浏览量

    18799
  • 传感技术
    +关注

    关注

    4

    文章

    525

    浏览量

    46246

原文标题:微流控芯片技术在环境领域的应用

文章出处:【微信号:wwzhifudianhua,微信公众号:MEMS技术】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    S型芯片的优势

    芯片的基本概念 芯片,也被称为芯片实验室
    的头像 发表于 11-01 14:30 96次阅读

    控阵列芯片和普通芯片的区别

    于生物化学研究,而普通芯片则广泛应用于电子设备。 设计原理与结构 控阵列芯片:设计重点在于微米级通道和腔室,用于精确操控流体,实现多种
    的头像 发表于 10-30 15:10 92次阅读

    城市水环境治理在线监测系统方案

    水环境是城市生态系统的重要组成部分,包括河流、湖泊、湿地等自然水体以及城市排水系统。城市日常运行,这些水体系统十分容易受到污染与破坏,影响到居民生活质量与城市生命力。对此,数之能提
    的头像 发表于 09-12 10:44 172次阅读

    芯片3大制作技术

    ,同时保持反应体系的封闭性,减少污染,等等。流体作为技术操控的对象,可以广泛涵盖血液,尿液,唾液等各种生物样本,因此
    的头像 发表于 08-29 14:44 330次阅读

    玻璃芯片前景分析

    玻璃芯片是一种由玻璃制成的小型装置,用于尺度水平上操纵和分析流体。 它由玻璃基板上蚀
    的头像 发表于 07-21 15:05 384次阅读
    玻璃<b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控<b class='flag-5'>芯片</b>前景分析

    水环境监测系统解决方案

    水环境的安全与质量直接影响着人民生活生产的持续性发展。当下,受国内外环境保护理念影响和我国绿色可持续发展理念的推动,我国水环境监测及污染治理水平不断提升,
    的头像 发表于 05-20 13:48 300次阅读
    <b class='flag-5'>水环境</b>监测系统解决方案

    水环境标准监测站能否准确检测微量污染物?

    水环境标准监测站所使用的检测方法和技术对于微量污染物的检测具有一定的灵敏度和准确性。常用的微量污染物检测方法包括高效液相色谱-质谱联用技术
    的头像 发表于 05-09 16:06 202次阅读

    荧光寿命成像技术塑料识别的应用

    塑料问题已成为全球关注的环境问题,其多种生态系统的累积导致了对野生生物及人类健康的潜在风险。荧光寿命成像(FLIM)技术作为一种先进的
    的头像 发表于 04-26 08:15 788次阅读
    荧光寿命成像<b class='flag-5'>技术</b><b class='flag-5'>在</b><b class='flag-5'>微</b>塑料识别<b class='flag-5'>中</b>的应用

    芯片技术的特点 芯片与生物芯片的区别

    比如对于控免疫分析芯片系统,抗体的固定、对通道表面的封闭,显著影响免疫分析的灵敏度,是该类芯片需要重点解决的问题。
    的头像 发表于 03-15 10:36 2427次阅读
    <b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控<b class='flag-5'>芯片</b><b class='flag-5'>技术</b>的特点 <b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控<b class='flag-5'>芯片</b>与生物<b class='flag-5'>芯片</b>的区别

    浅谈芯片技术

    技术(Micronuidics),或称为芯片实验室(1ab.on.a.chip),是把生物、化学等领域中样品的制备、反应、分离、检测等基本操作集成
    的头像 发表于 03-01 09:13 4158次阅读
    浅谈<b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控<b class='flag-5'>芯片</b><b class='flag-5'>技术</b>

    优可测推动技术革新,精准助力生物医学等行业的发展

    芯片凭借着集成小型化与自动化、污染少、样本量少、检测试剂消耗少、高通量等特点,在生物医学、化学、材料科学等领域具有广泛的应用前景,其中,
    的头像 发表于 01-19 08:32 559次阅读
    优可测推动<b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控<b class='flag-5'>技术</b>革新,精准助力生物医学等行业的发展

    水环境检测重金属检测技术的应用

    我国是水资源大国,但人均水资源占有量较少,随着我国现代工业与农业的快速发展,人们越 发重视水环境的重金属污染,水中重金属超标不仅会对人类身体造成影响,还会对生态环境产生威胁。
    的头像 发表于 01-16 15:53 414次阅读
    <b class='flag-5'>水环境</b>检测<b class='flag-5'>中</b>重金属检测<b class='flag-5'>技术</b>的应用

    边缘智能网关如何应对环境污染难题

    佰马综合边缘计算、物联网、智能感知等技术,基于边缘智能网关打造环境污染实时监测、预警及智能干预方案,可应用于大气保护、水体保护、土壤保护、植被保护、生物保护等丰富场景。
    的头像 发表于 12-11 18:04 365次阅读
    边缘智能网关如何应对<b class='flag-5'>环境污染</b>难题

    控纺丝化学综述与展望

    技术是一项能够对通道的流体进行精确和系统操纵的先进技术。该
    的头像 发表于 11-19 16:05 985次阅读
    <b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控纺丝化学综述与展望

    功率放大器控测试的应用有哪些

    技术是一种纳米或微米尺度上操作和控制流体的技术,它在生物医学、化学分析和材料科学等领域具有广泛的应用前景。然而,由于
    的头像 发表于 11-13 17:47 370次阅读
    功率放大器<b class='flag-5'>在</b><b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控测试<b class='flag-5'>中</b>的应用有哪些