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原文传递一种集水中大肠杆菌富集和大肠杆菌检测于一体的系统及其应用

专利名称：	一种集水中大肠杆菌富集和大肠杆菌检测于一体的系统及其应用
摘要：	本发明公开一种集水中大肠杆菌富集和大肠杆菌检测于一体的系统及其应用，该系统包括：富集装置，其包括：样品瓶、反应液瓶、富集液瓶、废液瓶、电磁阀、富集芯片、以及泵，所述富集芯片包括：第一层、第二层、第三层芯片、以及第一、第二滤膜，杂质被第一滤膜过滤，大肠杆菌被截留在第二滤膜上，经过反应液反冲得到富集液；以及检测装置，其包括：液滴微流控芯片、加热板、油相瓶、电磁阀以及泵，使富集液生成油包水微液滴，大肠杆菌在微液滴内发生酶促反应产生荧光，即可实现对水源中大肠杆菌浓度的检测。本发明能够富集水中大肠杆菌，去除水体中其他杂质的影响，并且将大肠杆菌包裹在液滴内进行酶促反应，大大提高后续的检测效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	中国科学院上海微系统与信息技术研究所
发明人：	冯世伦;龚鹏飞;蔡杲哲;赵建龙
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-17T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311036172.X
公开号：	CN117129275A
代理机构：	上海智信专利代理有限公司
代理人：	余永莉
分类号：	G01N1/14;G01N1/38;G01N1/40;G01N21/64;G;G01;G01N;G01N1;G01N21;G01N1/14;G01N1/38;G01N1/40;G01N21/64
申请人地址：	200050 上海市长宁区长宁路865号
主权项：	1.一种集水中大肠杆菌富集和大肠杆菌检测于一体的系统，其特征在于，所述系统包括：富集装置，其包括：样品瓶、反应液瓶、富集液瓶、废液瓶、电磁阀、富集芯片、以及泵，所述富集芯片包括：第一层芯片、第二层芯片、第三层芯片、以及夹设于第一层芯片与第二层芯片之间的第一滤膜、夹设于第二层芯片与第三层芯片之间的第二滤膜，通过对电磁阀的控制，使样品液被泵入富集芯片中，杂质被第一滤膜过滤，大肠杆菌被截留在第二滤膜上，经过反应液反冲得到大肠杆菌被富集的富集液；以及检测装置，其包括：液滴微流控芯片、加热板、油相瓶、电磁阀以及泵，通过对电磁阀的控制，使富集液在油相的剪切力作用下生成油包水微液滴，大肠杆菌在微液滴内发生酶促反应产生荧光，通过光学显微镜拍照，即可实现对水源中大肠杆菌浓度的检测。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述富集芯片中，第一层芯片上设有样品进口、废液出口、反应液进口、富集液出口，以及中心孔，其中，废液出口、反应液进口、富集液出口、中心孔自上而下依次贯穿该第一层、第二层、第三层芯片，第一滤膜和第二滤膜分别设置于相应的中心孔处。 3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，第一层芯片上的样品进口、废液出口、反应液进口、富集液出口均通过电磁阀控制。 4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，富集芯片下方还设有加热板，以便于酶促反应的发生。 5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，第一滤膜的孔径为8～30μm，第二滤膜的孔径为0.2～1.0μm。 6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述液滴微流控芯片上设有富集液进口、油相进口、富集液流道、油相流道、液滴观察区以及废液出口，富集液流道与油相流道在一个十字形结构处交汇以利于微液滴的形成，所述液滴观察区内部还设有支撑柱。 7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统实现了从毫升级样品到微升级样品的浓缩。 8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的集水中大肠杆菌富集和大肠杆菌检测于一体的系统在水质检测中的应用。 9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，包括以下步骤： S1：打开样品进口、废液出口的电磁阀，使样品进入富集芯片，经过第一滤膜过滤杂质，第二滤膜截留大肠杆菌，废水排入废液瓶； S2：打开反应液进口、富集液出口的电磁阀，使反应液进入富集芯片，将第二滤膜上的大肠杆菌集中到反应液中，输入到富集液瓶中，得到100μL富集液； S3：使富集液和油相同时泵入液滴微流控芯片，通过调节泵入的压力，富集液被油相分散成尺寸均一的油包水微液滴； S4：微液滴生成后平铺在液滴微流控芯片中，置于42℃热板子上经过30min的孵育，由于反应液中含有荧光底物，含有目标大肠杆菌的液滴内通过酶促反应生成大量荧光物质，在成像系统进行拍摄，通过计数发光液滴数量，即可得出样品中的大肠杆菌浓度。 10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述微液滴的直径为75～200μm之间。
所属类别：	发明专利