一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-lr的裝置制造方法
【專利摘要】一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置屬于環(huán)境檢測的【技術領域】；該裝置包括陽極室和陰極室，所述的陽極室和陰極室之間由質(zhì)子交換膜隔開，陽極與陰極間設置一外電阻并通過導線連通，無紙記錄儀與外電阻并聯(lián)，用于監(jiān)測外電阻的電流/電壓，無紙記錄儀與電腦相連；所述陰極材質(zhì)為金或表面鍍金的銅、鈦等，且金表面固定有藻毒素-LR適體。本實用新型具有結構簡單、操作方便、檢出限低、選擇性好、穩(wěn)定性高且能耗低等優(yōu)點，適合飲用水體中藻毒素-LR的實時在線監(jiān)測。
【專利說明】—種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置
【技術領域】
[0001]一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置屬于環(huán)境檢測的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]微囊藻毒素是一類主要由藍細菌產(chǎn)生的穩(wěn)定的環(huán)狀七肽，在全世界的水源中均有發(fā)現(xiàn)。由于湖泊水庫的富營養(yǎng)化作用，微囊藻毒素污染的水體持續(xù)增長。微囊藻毒素的毒理學機理是通過他們對蛋白磷酸酶I和2A (PP1，PP2A)的強烈抑制作用導致嚴重的肝損害。長期暴露在低濃度微囊藻毒素的水體會促進腫瘤的發(fā)生。在微囊藻毒素的變形體中，藻毒素-LR是最常見的具有毒性的種類。為了保護水質(zhì)和人體健康，世界衛(wèi)生組織推薦飲用水中藻毒素-LR的暫行上限標準為1.0mg 1-1。因此，急需發(fā)展一個穩(wěn)定可靠的分析方法檢測水體中藻毒素-LR的含量。迄今為止，已有很多分析技術用于檢測水體中藻毒素-LR的含量，諸如免疫測定(ELISA)、高效液相色譜法(HLPC)等。這些常規(guī)的檢測方法具有良好的檢出限，但是操作復雜費時、樣品預處理昂貴和設備昂貴，這在很大程度上制約了藻毒素-LR的即時檢測。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置，該裝置結構簡單、操作方便、靈敏度高；該方法可實現(xiàn)水體中藻毒素-LR的實時監(jiān)測、操作費用低且結果可 靠性高。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0005]一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置，其特征在于包括陽極室和陰極室，所述的陽極室和陰極室之間由質(zhì)子交換膜隔開，陽極位于陽極室中，陰極位于陰極室中，陽極與陰極間設置一外電阻并通過導線連通，無紙記錄儀與外電阻并聯(lián)，用于實時監(jiān)測外電阻的電流/電壓大小，無紙記錄儀與電腦相連；所述陰極材質(zhì)為金或表面鍍金的銅、鈦等金屬，且金表面固定有藻毒素-LR適體。
[0006]上述的一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置，所述的電腦中設有報警程序，當無紙記錄儀輸出電流/電壓值超出預設范圍時，電腦自動報警。
[0007]由于本實用新型一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置主體僅包括陰陽極室、陰陽電極及質(zhì)子交換膜，因此具有結構簡單、操作方便等優(yōu)點；由于本實用新型一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置利用了電化學阻抗生物傳感器的原理，因此具有檢出限低、選擇性好及穩(wěn)定性高等有益效果；本實用新型利用了微生物產(chǎn)電的原理，可使電化學阻抗生物傳感器對藻毒素-LR的響應直接通過微生物所產(chǎn)生的電信號反應出來，可以實現(xiàn)藻毒素-LR的實時監(jiān)測，同時能耗較低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置結構示意圖。[0009]圖中:1陽極室、2陰極室、3質(zhì)子交換膜、4陽極、5陰極、6外電阻、7無紙記錄儀、8電腦。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本實用新型【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0011]具體實施例一
[0012]本實施例所處理的水體為實驗室配制的含藻毒素-LR的水體。
[0013]本實施例的一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置，結構示意圖如圖1所示。該裝置包括陽極室I和陰極室2，所述的陽極室I和陰極室2之間由質(zhì)子交換膜3隔開，陽極4位于陽極室I中，陰極5位于陰極室2中，陽極4與陰極5間設置一外電阻6并通過導線連通，無紙記錄儀7與外電阻6并聯(lián)，用于實時監(jiān)測外電阻6的電流/電壓大小，無紙記錄儀7與電腦8相連；所述陰極5材質(zhì)為金或表面鍍金的銅、鈦等金屬，且金表面固定有藻毒素-LR適體。
[0014]所述的電腦8中設有報警程序，當無紙記錄儀7輸出電流/電壓值超出預設范圍時，電腦8自動報警。
[0015]本實施例的一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的方法，包括以下步驟:
[0016]步驟a、采用營養(yǎng)液通入陽極室1，[Fe (CN)6] 3_/4_溶液通入陰極室2，對系統(tǒng)進行培養(yǎng)至采集到恒定的電輸出信號；
[0017]步驟b、陽極室I中連續(xù)通入恒定濃度的營養(yǎng)液，以保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；
[0018]步驟C、將50mmol/L的[Fe (CN) 6] 3_/4_溶液與待測水樣按1:5比例混合；
[0019]步驟d、將混合水樣連續(xù)通入到陰極2中并實時采集電輸出信號；
[0020]步驟e、當電輸出信號超出預設范圍時，電腦8自動報警，表明待測水樣中藻毒素-LR含量超標。
[0021]具體實施例二
[0022]本實施例所處理的水體為實驗室配制的含藻毒素-LR的水體。
[0023]本實施例的一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的方法，包括以下步驟:
[0024]步驟a、采用營養(yǎng)液通入陽極室1，[Fe (CN)6] 3_/4_溶液通入陰極室2，對系統(tǒng)進行培養(yǎng)至采集到恒定的電輸出信號；
[0025]步驟b、陽極室I中連續(xù)通入恒定濃度的營養(yǎng)液，以保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；
[0026]步驟C、將200mmol/L的[Fe (CN) 6] 3_/4_溶液與待測水樣按1:10比例混合；
[0027]步驟d、將混合水樣連續(xù)通入到陰極2中并實時采集電輸出信號；
[0028]步驟e、當電輸出信號超出預設范圍時，電腦8自動報警，表明待測水樣中藻毒素-LR含量超標。
[0029]具體實施例三
[0030]本實施例所處理的水體為實驗室配制的含藻毒素-LR的水體。
[0031]本實施例的一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的方法，包括以下步驟:
[0032]步驟a、采用營養(yǎng)液通入陽極室1，[Fe (CN)6] 3_/4_溶液通入陰極室2，對系統(tǒng)進行培養(yǎng)至采集到恒定的電輸出信號；
[0033]步驟b、陽極室I中連續(xù)通入恒定濃度的營養(yǎng)液，以保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；[0034]步驟C、將lOOmmol/L的[Fe (CN) 6] 3_/4_溶液與待測水樣按1:10比例混合；
[0035]步驟d、將混合水樣連續(xù)通入到陰極2中并實時采集電輸出信號；
[0036]步驟e、當電輸出信號超出預設范圍時，電腦8自動報警，表明待測水樣中藻毒素-LR含量超標。
[0037]具體實施例四
[0038]本實施例為采用自來水配制的水樣中藻毒素-LR的監(jiān)測裝置實施例。
[0039]本實施例的一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置，結構示意圖如圖1所示。該裝置包括陽極室I和陰極室2，所述的陽極室I和陰極室2之間由質(zhì)子交換膜3隔開，陽極4位于陽極室I中，陰極5位于陰極室2中，陽極4與陰極5間設置一外電阻6并通過導線連通，無紙記錄儀7與外電阻6并聯(lián)，用于實時監(jiān)測外電阻6的電流/電壓大小，無紙記錄儀7與電腦8相連；所述陰極5材質(zhì)為金或表面鍍金的銅、鈦等金屬，且金表面固定有藻毒素-LR適體。
[0040]所述的電腦8中設有報警程序，當無紙記錄儀7輸出電流/電壓值超出預設范圍時，電腦8自動報警。
[0041]所述一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置，其原理在于藻毒素-LR適體在存在靶向物(藻毒素-LR)的情況下通過Au-S的配合作用固定在金電極表面；藻毒素-LR與適體探針的綁定作用導致電極表面復合體形成的變化，并導致阻抗的減少。在藻毒素-LR濃度
1.0 X 10_7 - 5.0 X 10_n mol/L范圍內(nèi)，阻抗的減少速率與藻毒素-LR濃度線性相關，檢測限為 1.8Xl(Tn mol/L。
[0042]具體實施例五
[0043]本實施例為采用自來水配制的水樣中藻毒素-LR的監(jiān)測方法實施例。
[0044]實驗室用自來水配制水樣，其藻毒素-LR的含量為1.0 X 10_6 mmol/L。采用圖1裝置。包括以下步驟:
[0045]步驟a、采用500mg/L的葡萄糖與微量元素配制的營養(yǎng)液通入陽極室1，[Fe(CN)6]"4-溶液通入陰極室2，對系統(tǒng)進行培養(yǎng)至采集到恒定的電輸出信號；
[0046]步驟b、陽極室I中連續(xù)通入300mg/L的葡萄糖與微量元素配制的營養(yǎng)液，以保持微生物電化學系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；
[0047]步驟C、將50 mmol/L的[Fe (CN) 6] 3_/4_溶液與待測水樣按1:5比例混合；
[0048]步驟d、將混合水樣連續(xù)通入到陰極2中并實時采集電輸出信號；
[0049]步驟e、當電輸出信號超出預設范圍時，電腦8自動報警，表明待測水樣中藻毒素-LR含量超標。
[0050]具體實施例六
[0051]本實施例為取自某湖泊水體的水樣中藻毒素-LR的監(jiān)測方法實施例。
[0052]采用圖1裝置。包括以下步驟:
[0053]步驟a、采用生活污水作為營養(yǎng)液通入陽極室1，10 mmol/L [Fe (CN) 6] 3_/4_溶液通入陰極室2，對系統(tǒng)進行培養(yǎng)至采集到恒定的電輸出信號；
[0054]步驟b、陽極室I中連續(xù)通入生活污水營養(yǎng)液，以保持微生物電化學系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；
[0055]步驟C、將100 mmol/L的[Fe (CN) 6] 3_/4_溶液與待測水樣按1:10比例混合；[0056]步驟d、將混合水樣連續(xù)通入到陰極2中并實時采集電輸出信號；
[0057]步驟e、當電輸出信號超出預設范圍時，電腦8自動報警，表明待測水樣中藻毒素-LR含量超標。
【權利要求】
1.一種在線監(jiān)測水體中藻毒素-LR的裝置，其特征在于包括陽極室(I)和陰極室(2)，所述的陽極室(I)和陰極室(2)之間由質(zhì)子交換膜(3)隔開，陽極(4)位于陽極室(I)中，陰極(5)位于陰極室(2)中，陽極(4)與陰極(5)間設置一外電阻(6)并通過導線連通，無紙記錄儀(7)與外電阻(6)并聯(lián)，用于實時監(jiān)測外電阻(6)的電流/電壓大小，無紙記錄儀(7)與電腦(8)相連；所述陰極(5)材質(zhì)為金或表面鍍金的銅或鈦，且金表面固定有藻毒素-LR適體。
【文檔編號】G01N27/26GK203643390SQ201320632377
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權日:2013年10月14日
【發(fā)明者】趙春城, 趙煙橋 申請人:無錫艾科瑞思產(chǎn)品設計與研究有限公司