大亚湾站CERN航次成功支撑LTO李彩研究员团队自主研发的磷酸盐微流控在线分析仪性能测试

作者：大亚湾站  更新时间：2024-09-12

近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋科学国家重点实验室（LTO）李彩研究员团队依托大亚湾站CERN季度航次，成功完成了自主研发的海水磷酸盐微流控在线分析仪的海域适应性试验及分析仪性能验证。相关成果以“A microfluidic analyzer based on liquid waveguide capillary cells for the high-sensitivity determination of phosphate in seawater and its applications”为题发表在《Analytica Chimica Acta》上，该论文被选为封面论文。硕士研究生赵金成为第一作者，李彩研究员和杨泽明助理研究员为论文共同通讯作者。

磷酸盐作为海洋生态系统中的关键营养盐之一，对海洋光合生物的生长和能量循环至关重要。开发快速高灵敏度磷酸盐微流控检测技术对营养盐动态监测及生态系统过程研究，具有重要意义。

现有海水营养盐微流控分析仪受板载样品池材质及长度制约，检测灵敏度较低。研究团队基于自主研发的微流控芯片及外部耦合多适应性Teflon AF 2400全反射样品池，结合芯片板载样品池，研发出了高灵敏度、宽动态范围的海水磷酸盐分析仪，并开展了磷酸盐快速检测方法研究。外接20cm的Teflon AF 2400全反射样品池时，磷酸盐检测下限低至8 nM，检测范围0~23 uM。在大亚湾及西沙海域开展了仪器的海域适应性和检测性能验证，分析仪在磷酸盐浓度较低且变化梯度较小的情况下表现出极高的灵敏度，能够准确反映海洋生态特征。

研究成果不仅展示了Teflon AF 2400全反射样品池在微流控检测及分析系统中的应用潜力，还提供了一种实用且性价比高的磷酸盐快速、多适应分析方法，实现了实时、准确地获取水体磷酸盐数据，预期可为营养盐的高通量检测提供检测技术及方法，在海洋环境监测海洋生物地球化学循环过程研究领域有广泛的应用前景。

图1. 海水磷酸盐微流控在线分析仪及海域适应性试验

该研究工作得到了广东省基础与应用基础研究基金（2021A1515110639和2023A1515240073）、中国海南省自然科学基金（422QN441）、2021年度自然资源部海洋环境调查技术与应用重点实验室开放基金（MESTA-2021-B006）、国家基础科学调查项目（2022FY100601）、广州市南沙区科技计划项目（20222D001）及中国科学院热带海洋环境国家重点实验室开放项目（LTOZZ2003）资助。

相关论文信息：Jincheng Zhao, Zeming Yang, Dejing Tang, Min Qin, Wen Zhou, Cong Liu, Zhantang Xu, Yuanyue Cheng, Xianqing Zhang & Cai Li. A microfluidic analyzer based on liquid waveguide capillary cells for the high-sensitivity determination of phosphate in seawater and its applications. Analytica Chimica Acta, 2024, 343155

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.aca.2024.343155