多通道农药残留现场快速检测仪器研制

The topic use 96 array of ultra bright light emitting diode (LED) as a light source for the monochromator, the light source / monochromator than the color of the pool and the detector three devices integrated modular colorimetric device, thearray of multi-channel modular colorimetric device used as the core of the device for rapid detection of new pesticide residues, 96-channel simultaneous detection. The modular colorimetric device instead of the traditional tungsten lights, reflectors, lenses, grating, or tungsten lights, filters, fiber optical system consisting of Solved under harsh environmental conditions (such as vibration, humidity, high temperature, etc.) so that the wavelength shift tungsten lamp aging caused by the working curve distortion, tungsten light source service life and energy and other issues. Constant current source, the pulsed power supply technology and dual-wavelength measurement of the differential absorbance technology to eliminate or minimize the flashing drift due to the light source, and reduce the noise to a minimum, to improve the detection accuracy. Developed a 96-channel array pesticide residue detectors not only detect speed (which can detect the 1440 fruit and vegetable samples per hour); and effective solution to the poor consistency of multi-channel detection, false positive (negative) detection rate higher technical problems. The study will lay the foundation for multi-wavelength array of next-generation microplate reader and antibiotic testing instrument.

本课题采用96个阵列式超高亮发光二极管（LED）既作光源又作单色器，实现了光源/单色器、比色池和检测器三个器件集成的模块化比色装置，该阵列式多通道模块化比色装置用作新型农药残毒快速检测仪的核心器件，可实现96通道同时检测。该模块化比色装置替代了传统的钨灯、反射镜、透镜、光栅或钨灯、滤光片、光纤构成的光学系统。解决了在恶劣的环境条件下（如振动、潮湿、高温等）使波长偏移钨灯老化造成工作曲线失真，钨灯光源使用寿命短和能耗大等问题。采用恒流源、脉冲供电技术和双波长测量的差吸光度技术，消除或最大程度地减少因光源闪烁漂移，并将噪声降低到最低程度，提高了检测精度。研制出96通道阵列式农药残留检测仪，不但检测速度快（可实现每小时检测1440个果蔬样品）；而且有效的解决了多通道检测一致性差，假阳（阴）性检出率较高等技术难题。该项研究将为多波长阵列式的新一代酶标仪和抗生素检测仪的研制奠定了基础。

随着人们对食品安全的日益关注和我国政府在食品安全治理方面投入的逐年增加，近年来基于酶抑制法的常规农药残留快速检测仪通过政府采购在农业生产、质量监督和工商管理等政府部门以及果蔬市场、大型超市等流通环节中被大量使用，目前国内外相关仪器生产厂家所生产的基于酶抑制法的农药残留检测仪器通常只是实现了单通道或十几个通道检测，尚不能实现对大量样品的多通道（96个通道及以上）同时检测，且存在现场检测精度较差和出现假阳性和假阴性检测结果的概率较高等缺点，无法满足市场的急需。本课题采用 96 个阵列式超高亮发光二极管（LED）既作光源又作单色器，实现了光源/单色器、比色池和检测器三个器件集成的模块化比色装置，该阵列式多通道模块化比色装置用作新型农药残毒快速检测仪的核心器件，可实现 96 通道同时检测。该模块化比色装置替代了传统的钨灯、反射镜、透镜、光栅或钨灯、滤光片、光纤构成的光学系统。解决了在恶劣的环境条件下（如振动、潮湿、高温等）使波长偏移钨灯老化造成工作曲线失真，钨灯光源使用寿命短和能耗大等问题。采用恒流源、脉冲供电技术和双波长测量的差吸光度技术，消除或最大程度地减少因光源闪烁漂移，并将噪声降低到最低程度，提高了检测精度。研制出 96 通道阵列式农药残留检测仪，不但检测速度快（可实现每小时检测 1440 个果蔬样品）；而且有效的解决了多通道检测一致性差，假阳（阴）性检出率较高等技术难题。本课题提出无可动部件固态阵列式发光二极管光源/单色器结构的模块化检测系统，研制开发出96通道阵列式农药残毒快速检测仪；采用脉冲供电光源驱动模式、变频匹配反馈式光电传感系统和双波长差分测量方式，提高了仪器通道间的一致性和检测精度；通过优化模块化检测系统的参数(光源的安装角度、发光强度、谱带宽度、与光电传感器间的距离、点亮时间等)，建立了用于多通道吸光度动态校正的化学计量学模型，实现了多通道阵列检测模式。该项研究也为多波长阵列式的新一代酶标仪和抗生素检测仪的研制奠定了基础。