基本信息
- 項目名稱：
- 應用于海事執(zhí)法的船舶生活污水快速檢測方法研究
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本項目主要在基于微流控芯片上采用阻抗脈沖法對船舶生活污水中的大腸桿菌進行快速方便計數(shù)，可以作為海事量化執(zhí)法的有效工具。
- 詳細介紹：
- 阻抗脈沖法是一種能通過直接測量提供顆粒體積數(shù)據(jù)和絕對計數(shù)的分析方法。它根據(jù)顆粒在通過一個小微孔的瞬間, 占據(jù)了小微孔中的部分空間而排開小微孔中的導電液體, 使小微孔兩端的電阻發(fā)生變化的原理來統(tǒng)計流經(jīng)微孔顆粒數(shù)目。 微流控芯片目前廣泛應用于醫(yī)學、生物和化學等多個領域的分離、檢測和分析等基本操作。主要優(yōu)點在于體積小、分析檢測時間短；同時用需的樣本容量及相關試劑用量少。 本項目制作合適的微流控芯片使樣本中的大腸桿菌逐個通過檢測區(qū)域，檢測方法為阻抗脈沖法，為所檢測的電壓信號放大整理計數(shù)，并在電腦和LED屏上顯示大腸桿菌數(shù)目，為海事執(zhí)法提供有效的量化工具。
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 為解決海事執(zhí)法過程中無法定量快速檢測生活污水中大腸桿菌數(shù)目問題，本團隊在微流控芯片基礎上采用阻抗脈沖法開展對船舶生活污水快速檢測方法的研究，研制船舶生活污水快速檢測器樣機，為海事主管機關提供有效合適的量化執(zhí)法手段。關鍵技術問題： （1）微流控芯片中保證細菌依次通過檢測環(huán)節(jié)；（2）減小檢測裝置的信噪比，防止檢測曲線的偏移；（3）在允許的誤差范圍內(nèi)，采取有效措施提高檢測器的通流量
科學性、先進性
- 1）本方法最突出的優(yōu)點在于將阻抗脈沖法和微流控芯片技術進行有效結合，使得整個檢測裝置尺寸大大縮小，具有突出的便攜性，完全符合海事量化執(zhí)法的要求。 （2）本方法不用對大腸桿菌進行任何標記以及不需要其它復雜儀器，只需合適的檢測電路和微米級或納米級的微流控芯片，本方法制作成本低且易于操作。 （3）傳統(tǒng)的大腸桿菌計數(shù)方法，如多管發(fā)酵法和濾膜法檢測，需要對大腸桿菌進行培養(yǎng)，并在顯微鏡下人工目測計數(shù)，周期長，操作繁瑣，誤差大。本方法能夠實現(xiàn)計數(shù)過程自動化且精確度高。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 專利轉讓
作品可展示的形式
- 圖片
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 本發(fā)明為海事執(zhí)法提供方便可靠的量化工具，能有效的控制船舶生活污水的任意排放，對維持我國內(nèi)河和海洋環(huán)境生態(tài)平衡有著極為重要的意義。這也會為我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和漁業(yè)的快速發(fā)展創(chuàng)造了良好健康的環(huán)境，有效地增加相關產(chǎn)業(yè)的收益。本團隊目前是以船舶生活污水為樣本對其進行快速檢測研究。成型改進后的本產(chǎn)品可適合于陸上水質檢驗單位，例如自來水廠、污水處理廠等，對生活用水及污水水質進行快速檢測和實時監(jiān)控。
同類課題研究水平概述
- 微流控芯片是當前微全分析系統(tǒng)發(fā)展的熱點領域。微流控芯片技術是把生物、醫(yī)學、化學分析過程中樣品的分離、檢測等基本操作單元集中到一塊微米級的芯片上，自動完成分析全過程。此技術已經(jīng)發(fā)展成為一個生物、化學、醫(yī)學、流體、電子、材料、機械等學科交叉的嶄新研究領域。 1970年，DeBlois和Bean就利用電阻式脈沖傳感器（RPS）在直徑為0.4-0.5毫米的聚碳酸酯孔中檢測90納米的聚苯乙烯珠子。DeBlois和Wesley（1977）把這項技術應用于生物領域，并在檢測病毒方面取得成功。上世紀90年代末，隨著研究芯片襯底的材料科學和微通道的流體移動技術的巨大發(fā)展，微流控技術取得明顯的進步。由于微流控RPS技術在粒度和計數(shù)方面存在多種用途并且測量很精確，此技術已成為醫(yī)藥、化工、生物等領域常用分析手段，具有代表性的商品成品為MultisizerTM 4 COULTER COUNTER（Beckman Coulter, Fullerton, CA, USA）,它在對直徑范圍在0.4至1600微米的顆粒進行測量時，可以提供在數(shù)量和體積上的粒子分布，它的孔徑直徑動態(tài)范圍可達到1︰40，同時復現(xiàn)性大約是1﹪。
