新式微流控芯片可现场快速定量检测土壤营养离子

  近来，中国科学院合肥物质科学研讨院智能机械所王儒敬、陈翔宇课题组与安徽理工大学洪炎课题组协作，研发了集成3D微电极的新式电容耦合非触摸电导检测微流控芯片，完成了土壤很多营养离子的现场快速定量检测。相关研讨成果日前发表于《农业计算机与电子》。

  土壤中的很多元素如氮、磷、钾在作物成长和农业生产的悉数过程中起着至关重要的效果，快速定量地现场检测其含量对辅导准确上肥具有极端重大意义。传统C4D微流控设备的传感电极一般为平面电极装备，表现出灵敏度缺乏的问题，而3D微电极经过与微流体通道完成多面耦合的方法，增大壁电容，进步信号呼应，具有成本低、制作简略等长处。

  研讨团队规划集成3D微电极的新式电容耦合非触摸电导检测微流控芯片，包括经过微机电体系一体制作的十字穿插型电泳通道和3D通道构成的C4D微电极体系。3D微电极体系是由侧壁电极和底面电极构成，侧壁电极经过向电极通道中注入液态金属镓完成。

  研宣布的新式微流控芯片均能检测出土壤中最重要的钾离子、铵根离子、硝酸根离子和磷酸根离子。即便这些离子浓度较低时，新式微流控芯片也展现出较高的灵敏度，对同一土壤样品屡次检测也展现出较好的重复性。总的来说，该器材的功能优于已报导的同类器材。

  研讨人员介绍，此项研讨成果将新式功能优异的3D微电极装备计划及低成本工艺引进至C4D微流控，提出的集成3D微电极的C4D微流控完成了对土壤很多营养离子安稳、多目标和高灵敏度的现场检测，将有用处理农场中土壤营养现场快检的需求。