題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 應(yīng)用于海事執(zhí)法的船舶生活污水快速檢測(cè)方法研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本項(xiàng)目主要在基于微流控芯片上采用阻抗脈沖法對(duì)船舶生活污水中的大腸桿菌進(jìn)行快速方便計(jì)數(shù)，可以作為海事量化執(zhí)法的有效工具。
- 詳細(xì)介紹：
- 阻抗脈沖法是一種能通過(guò)直接測(cè)量提供顆粒體積數(shù)據(jù)和絕對(duì)計(jì)數(shù)的分析方法。它根據(jù)顆粒在通過(guò)一個(gè)小微孔的瞬間, 占據(jù)了小微孔中的部分空間而排開(kāi)小微孔中的導(dǎo)電液體, 使小微孔兩端的電阻發(fā)生變化的原理來(lái)統(tǒng)計(jì)流經(jīng)微孔顆粒數(shù)目。 微流控芯片目前廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物和化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的分離、檢測(cè)和分析等基本操作。主要優(yōu)點(diǎn)在于體積小、分析檢測(cè)時(shí)間短；同時(shí)用需的樣本容量及相關(guān)試劑用量少。 本項(xiàng)目制作合適的微流控芯片使樣本中的大腸桿菌逐個(gè)通過(guò)檢測(cè)區(qū)域，檢測(cè)方法為阻抗脈沖法，為所檢測(cè)的電壓信號(hào)放大整理計(jì)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(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 為解決海事執(zhí)法過(guò)程中無(wú)法定量快速檢測(cè)生活污水中大腸桿菌數(shù)目問(wèn)題，本團(tuán)隊(duì)在微流控芯片基礎(chǔ)上采用阻抗脈沖法開(kāi)展對(duì)船舶生活污水快速檢測(cè)方法的研究，研制船舶生活污水快速檢測(cè)器樣機(jī)，為海事主管機(jī)關(guān)提供有效合適的量化執(zhí)法手段。關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題： （1）微流控芯片中保證細(xì)菌依次通過(guò)檢測(cè)環(huán)節(jié)；（2）減小檢測(cè)裝置的信噪比，防止檢測(cè)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(cè)器的通流量
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1）本方法最突出的優(yōu)點(diǎn)在于將阻抗脈沖法和微流控芯片技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，使得整個(gè)檢測(cè)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(duì)大腸桿菌進(jìn)行任何標(biāo)記以及不需要其它復(fù)雜儀器，只需合適的檢測(cè)電路和微米級(jí)或納米級(jí)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(jì)數(shù)方法，如多管發(fā)酵法和濾膜法檢測(cè)，需要對(duì)大腸桿菌進(jìn)行培養(yǎng)，并在顯微鏡下人工目測(cè)計(jì)數(shù)，周期長(zhǎng)，操作繁瑣，誤差大。本方法能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)數(shù)過(guò)程自動(dòng)化且精確度高。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 圖片
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 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(duì)維持我國(guó)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(huì)為我國(guó)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(guān)產(chǎn)業(yè)的收益。本團(tuán)隊(duì)目前是以船舶生活污水為樣本對(duì)其進(jìn)行快速檢測(cè)研究。成型改進(jìn)后的本產(chǎn)品可適合于陸上水質(zhì)檢驗(yàn)單位，例如自來(lái)水廠、污水處理廠等，對(duì)生活用水及污水水質(zhì)進(jìn)行快速檢測(cè)和實(shí)時(shí)監(jiān)控。
同類課題研究水平概述
- 微流控芯片是當(dāng)前微全分析系統(tǒng)發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域。微流控芯片技術(shù)是把生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)分析過(guò)程中樣品的分離、檢測(cè)等基本操作單元集中到一塊微米級(jí)的芯片上，自動(dòng)完成分析全過(guò)程。此技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、電子、材料、機(jī)械等學(xué)科交叉的嶄新研究領(lǐng)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(cè)90納米的聚苯乙烯珠子。DeBlois和Wesley（1977）把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于生物領(lǐng)域，并在檢測(cè)病毒方面取得成功。上世紀(jì)90年代末，隨著研究芯片襯底的材料科學(xué)和微通道的流體移動(dòng)技術(shù)的巨大發(fā)展，微流控技術(shù)取得明顯的進(jìn)步。由于微流控RPS技術(shù)在粒度和計(jì)數(shù)方面存在多種用途并且測(cè)量很精確，此技術(shù)已成為醫(yī)藥、化工、生物等領(lǐng)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(duì)直徑范圍在0.4至1600微米的顆粒進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以提供在數(shù)量和體積上的粒子分布，它的孔徑直徑動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)到1︰40，同時(shí)復(fù)現(xiàn)性大約是1﹪。
