在我国每年因误食含有农药残留的果蔬等食品的中毒人数高达10万人,致死率约20%,因此对农药残留的检测成为当前人们关心的热点问题。现阶段的农药残留检测设备无法同时满足精度高和可便携的特点,为此课题提出基于微流控的纸芯片方法来进行农残的检测,配以光电检测技术实现设备的集成化,以下将对纸基微流控芯片系统内影响芯片结构和检测精度的因素进行建模分析。课题的研究内容主要分为以下三个方面:第一:依酶抑制生化反应在纸基微流控芯片上进行试验的基本原理,引入反射式光电检测和荧光光电检测技术对产生的显色和物质分子变化分别进行信息采集,并对相应的检测原理和影响检测精度的因素作公式推导。第二:分别对面向反射式光电检测的纸基微流控芯片(RPPMC)和面向荧光检测的纸基微流控芯片(FPMC)进行研究,对影响RPPMC和FPMC内部结构的因素如进样口直径、微混合机构和距离、接触面积等因素进行分析建模,以优选出适宜反射式检测和荧光收集的芯片结构,同时筛选出RPPMC和FPMC的制作材料,设计相应芯片的制作方案。为提高检测效率对影响RPPMC检测工艺参数如反应时间、p H、温度、光波长、检测温度和影响FPMC的酶量、激发波长、检测距离等进行研究,为以下进行的便携式集成化检测装置提供理论依据。第三:根据分析结果搭建RPPMC法和FPMC法的试验平台,设计试验方案以进行平台性能测试,采用BP神经网络算法对这两种方法存在的噪声误差因素作补偿研究,以提高检测精度。最后根据补偿模型分别建立敌百虫和对硫磷两种典型有机磷农药的RPPMC法和FPMC法线性回归曲线,并对实际样品草莓和菠菜进行重复性和回收率试验来验证以上两种方法的可靠性。试验结果表明,经过误差补偿后敌百虫对应的RPPMC法和FPMC法的相关系数为0.982和0.996,检出限为0.010mg/L和0.007mg/L,对硫磷对应的数据是相关系数是0.984和0.978,检出限为0.014mg/L和0.012mg/L,远高于国家现行检测标准。在实际样品检测中,RPPMC法对草莓和菠菜检测的相对标准偏差在1.5%到6.2%的范围内。FPMC法对草莓和菠菜检测的相对标准偏差在3.9%到7.1%范围内,说明设计的两个检测系统满足高精度的要求。