检测蔬果农药残留的快筛处理芯片的制作方法

文档序号:11590893阅读:244来源:国知局

本实用新型是有关于一种检测农药残留的试片,特别是有关于一种提供检测蔬果中的氯苯含量的检测蔬果农药残留的快筛处理芯片。



背景技术:

近年来食品安全问题层出不穷,一连串的食品安全事件不仅让消费者绷紧了神经,食品业者的道德诚信沦丧,以及食安卫生单位未能有效把关之下,消费者也只能人人自危。因此,针对农产品(蔬果)在栽种的过程是否因用药过量,而导致蔬果产品农药残留过量的问题,也是民众所密切关注的焦点之一。

以往用来分析蔬果农药残留浓度的方法,如分光光度法、核磁共振波谱法、薄层层析法、原子吸收光谱法、气相层析法、液相层析法、荧光法等等,其中以气相层析法和液相层析法较为常用,其等具有良好的再现性、灵敏度、并能确定农药种类与浓度的优点。但是,此类分析方法均需要依循标准的检测步骤流程,并经由具专业知识的实验室专业人员进行样品前处理与仪器操作分析,才能取得有效的检测结果,故前述诸等分析方法,一般的问题就是耗工且耗时,且无法快速便利的运用于大量的农产品农药残留量检测,这对急于了解详情的消费者而言,恐缓不济急。

近年来已发展出利用生化反应及电化学技术来检测酵素抑制剂类型的农药的方法,如美国专利US 6,406,876,其所揭示的固定化酵素技术不需要大量试液的配制,但此类固定化酵素的缺点在于制造程序复杂成本高,且电极保存条件相当严谨,所以,非专业技术人员并无法进行分析。

其次,中国台湾专利第M376764号新型专利及中国专利第CN 101082599号发明专利案,虽提出一固定酵素于分析装置上的较简便方法,以判别农药残留的浓度,但其设计方式也较为复杂,须分别将酵素与相关的化学反应物质分别保存于电极及样品容器内,个别进行两阶段的反应,其可能导致分析测试的误差。

而中国台湾专利第I301541号发明专利案,也提出在电极上固定酵素,透过农药对酵素的抑制程度加以判断水体中的农药浓度,但其酵素固定方式较为复杂,在大量制造上有其困难且对于农药残留浓度的定量方式亦仅以酵素抑制率表示,无法具体让装置使用者认知实际的农药残留量。

此外,一般坊间常见的酵素试片,其主结构是在试片上形成有三个电极,其一是工作电极,为量测主要的工作电压,其二是辅助电极,作为还原反应的电极,其三是参考电极,作为侦测电流校正用的电极,利用三个电极的检测方式,固然可借由第三支电极即参考电极来校正工作电极之用,但是,此酵素分析法,是指一种乙酰胆碱酯酶酵素法,主要是对农药中胺基甲酸盐类及有机磷剂类作抑制反应,即,利用酵素反应的现象做为有无残留农药的定性筛检法,因此,酵素分析法充其量只能检测出蔬果中有机磷的残留量,并无法针对真正对环境、人体有严重毒害的氯苯含量来作检测。另外,一般酵素试片为了预防电极氧化,通常会在电极外表面涂覆一层碳黑层,以防止电极遭环境因素影响而快速氧化,但是,碳黑层的阻抗很高,相对会影响检测的准确度,这也是酵素试片的检测效果不彰的主因之一。

再者,另有一种蔬果农药量测法,是利用碳电极来修饰电极电位及氧化还原作分析,虽然碳电极量测法具有高灵敏度的特性,只是,碳电极量测不仅再现性低之外,也容易产生电极的钝化,更重要的是,碳电极的价格昂贵,一次性的量测使用,不但所费不眦,更无法提供给民众普遍使用,不甚经济。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种检测蔬果农药残留的快筛处理芯片,借由该快筛处理芯片其电路层中的氟化聚合衍生物,以使得将试剂滴落于电路层时,利用电浆化学沉积Nafion及衍生物来修饰芯片电极,以电化学的电位区间及氧化还原进行专业分析,以能对农药的结构氯苯进行侦测,并判断氯苯的有毒物质的含量多寡,以获得高灵敏度侦测性与极佳的再现性的使用效果。

为达上述目的,本实用新型的解决方案是:

一种检测蔬果农药残留的快筛处理芯片,包含有:

一基底层;

一电路层,设置在该基底层上,并具有一第一电极、一第二电极及一感测极点,该第一电极与该感测极点相连接,该第二电极与该感测极点相间隔而未连接;

一氟化层,为氟化聚合衍生物,覆盖在该电路层上;

一阻隔层,覆盖在该氟化层、该电路层及该基底层上,让该电路层其部分的第一电极、第二电极显露于外,该阻隔层具有一对应于该电路层的感测极点的检测孔。

进一步,该电路层为银,该快筛处理芯片的电路布线显露于外的部分为银白色。

进一步,更包含一抗氧化层,该抗氧化层覆盖在电路层上,使夹设在该电路层和氟化层之间。

进一步,该抗氧化层为二氧化硅。

进一步,该第一电极具有一位于前端的第一导接端及自该第一导接端向外延伸并与该感测极点相连接的第一连接段,该第二电极具有一位于前端的第二导接端及自该第二导接端向外延伸的第二连接段,该第二电极的第二连接段与该感测极点之间余留有一间隙,该阻隔层的检测孔是对应于该第一电极部分的第一连接段、该感测极点、该第二电极部分的第二连接段及该间隙,以使部分的第一连接段、该感测极点、部分的第二连接段及该间隙皆显露于外部。

进一步,该基底层为塑胶材质或纸材制成。

进一步,该快筛处理芯片是插置于一行动读取装置的一连接埠上,以检测农药残留的数值。

因此,相较于现有酵素试片的操作复杂、检测速度缓慢及阻抗高导致检测不准确,而碳电极的价格昂贵、再现性低及易产生电极钝化的使用问题。本实用新型的快筛处理芯片,利用电路层中的氟化聚合衍生物来修饰芯片电极,以电化学的电位区间及氧化还原进行专业分析,即能对农药的结构氯苯进行快速侦测,并判断氯苯的有毒物质的含量多寡,以获得高灵敏度侦测性与极佳的再现性的使用效果。此外,利用银材的抗氧化层覆盖在电极外表面,除具有防止氧化之外,银的导电性佳,阻抗低,所以,相对可提高检测上的速度以及精确性。

附图说明

图1为本实用新型检测蔬果农药残留的快筛处理芯片的一较佳实施例的分解立体图;

图2为该快筛处理芯片的组合立体图;

图3为该快筛处理芯片的剖视图;

图4为该快筛处理芯片的组合运用示意图。

【符号说明】

100 快筛处理芯片 10 基底层

20 电路层 21 第一电极

211 第一导接端 212 第一连接段

22 第二电极 221 第二导接端

222 第二连接段 23 感测极点

24 间隙 30 抗氧化层

40 氟化层 50 阻隔层

51 检测孔 60 试剂

70 行动读取装置 71 连接埠

72 芯片 80 行动装置

90 国家农政单位。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案,下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

参照图1、图2及图3所示,本实用新型检测蔬果农药残留的快筛处理芯片100的一较佳实施例,包含有一基底层10、一电路层20、一抗氧化层30、一氟化层40及一阻隔层50。

该基底层10,为塑胶材质或是纸质制成。

该电路层20,设置在该基底层10上,并具有一第一电极21、一第二电极22及一感测极点23,该第一电极21与该感测极点23相连接,该第二电极22与该感测极点23相间隔而未连接。本实施例中,该电路层20为银,因此,外观上该快筛处理芯片100的电路布线显露的部分的为银白色,非以往的碳黑色。

该抗氧化层30,覆盖在该电路层20上。本实施例中,该抗氧化层20可为二氧化硅,以防止该电路层20表面产生氧化,使导电度降低。

该氟化层40,为氟化聚合衍生物(例如:Nafion),并覆设于该抗氧化层30上方。

该阻隔层50,覆盖在该氟化层40、该抗氧化层30、该电路层20及该基底层10上,让该电路层20其部分的第一电极21、第二电极22显露于外,该阻隔层50具有一对应于该电路层20的感测极点23的检测孔51。

进一步,该电路层20的第一电极21具有一位于前端的第一导接端211及自该第一导接端211向外延伸并与该感测极点23相连接的第一连接段212,该第二电极22具有一位于前端的第二导接端221及自该第二导接端221向外延伸的第二连接段222,该第二电极22的第二连接段222与该感测极点23之间余留有一间隙24,该阻隔层50的检测孔51是对应于该第一电极22部分的第一连接段212、该感测极点23、该第二电极22部分的第二连接段222及该间隙24,以使部分的第一连接段212、该感测极点23、部分的第二连接段222及该间隙24皆显露于外部,如图1所示。

至于,本实用新型检测蔬果农药残留的快筛处理芯片的使用方式,参图4所示,该快筛处理芯片100需连接至一行动读取装置70的一连接埠71,该行动读取装置70透过Wi-Fi或蓝牙(Bluetooth)系统以无线通讯方式连线至一行动装置80(智能型手机、iPad、iPod或笔记型计算机)。当使用者将试剂60滴至该快筛处理芯片100的检测孔51,借由试剂60落置在该感测极点23,跨越该间隙24致使该第一电极21与第二电极22相互导通,使该快筛处理芯片100通电之后,试剂60在滴落在Nafion的氟化层40上快速反应,并利用电浆化学分析出该试剂60的浓度,因此,借测量试剂60的电位(Potential)、电流和电阻(导电度),经由该行动读取装置70内建芯片72以程序化运算处理出该试剂60中农药残留的浓度含量,并转换出该试剂60农药残留的浓度含量的数据资料,传输至该行动装置80后,透过APP程序执行运算以处理该数据资料,让使用者实时得知该试剂60农药残留的浓度含量是否已超标,据此,本实用新型透过该快筛处理芯片100即可达到快速筛检蔬果农药残留的使用目的。

另外,该行动装置80的APP程序是透过无线通讯方式连接至一国家农政单位90,以实时更新该国家农政单位90所发布的蔬果农药标准资料,让检测标准更为准确。

此外,图4中的该行动读取装置70亦可为一种穿戴装置或智能型手表(i watch),智能型手表内建有前述行动读取装置70的所有结构与功能,此不再多加说明。因此,将智能型手表穿戴于手腕上,在需要作蔬果农药检测时,将更为简便,且智能型手表兼具基本的手表功能,在无需作蔬果农药检测时,亦能提供一般手表基本的显时功能,且在携带使用上方便。

据上所述,相较于现有用以判别农药残留的酵素分析方法,其操作复杂、检测速度缓慢及阻抗高造成检测不准确,且需配合专业人员与专业设备技术方能达成,以及采用碳电极分析之量测成本高昂且无法普遍使用的问题。由于本实用新型的检测蔬果农药残留的快筛处理芯片,借由该快筛处理芯片100其氟化层40中的氟化聚合衍生物,以使得将试剂60滴落于氟化层40时,并促使电路层20导电,利用电浆化学沉积Nafion及衍生物来修饰芯片电极,以电化学的电位区间及氧化还原进行专业分析,以能对农药的结构氯苯进行侦测,并判断氯苯的有毒物质的含量多寡,以获得高灵敏度侦测性与极佳的再现性的使用效果。而且,本案中该电路层20为银,具有高导电、阻抗低的特色之外,更借由二氧化硅材质的抗氧化层40覆盖在电极外表面,更可防止氧化,所以,相对可提高检测上的速度以及精确性。

因此在运用上,只要将快筛处理芯片100插接于该行动读取装置70而与其电连接,再经由智能型手机、iPad、iPod或笔记型计算机等行动装置80,透过APP程序执行运算便可快得知蔬果的农药残留含量是否已超过标准值,操作上不但快速简便,且无须特定专业人员便可使用,此对消费者或是卫生稽查人员而言则是一大福音,再加上现今社会几乎人手一机的科技时代所带来的方便性,透过行动装置80的APP程序即可快速得知检测结果,让蔬果农药残留检测可真正地实现快速筛检,且检测方式更为简易便利的功用。

值得一提的是,因该快筛处理芯片100、该行动读取装置70及该行动装置80均可随身携带,且快筛处理芯片100可为抛弃式试片,因此在取材容易之下,消费者想要检测蔬果的农药残留含量,则会更简便快速,而且透过行动装置80的APP程序执行,可实时得知蔬果的农药残留含量是否已超标,以使食用上更有保障。

以上所述,仅为本实用新型的一个较佳实施例而已,当不能以此限定本实用新型实施的范围,即大凡依本实用新型申请专利范围及新型说明内容所作的简单的等效变化与修饰,皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

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