本发明涉及重金属离子检测，尤其涉及一种重金属离子的高通量检测方法及系统。
背景技术：
1、目前水环境重金属离子检测技术繁多，从检测技术原理来看，主要分为光谱检测技术、电化学检测技术、光学检测技术以及其他新型检测技术。光谱检测主要以原子光谱法为主，包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法等一系列与电子能谱有关的方法。光谱法是目前检测重金属离子的最可靠的主流方法，但始终存在检测仪器不易携带、价格高、前处理过程复杂、程序繁琐和耗时较长等限制，难以满足快速现场检测实际样品的需要。电化学法包括安培法、伏安法、电位法等，具有灵敏度高、操作简便、易于微型化的优点，但是难以实现痕量重金属离子的检测。光学检测技术有激光诱导击穿光谱法、光学比色法和荧光检测法等。激光诱导击穿光谱法的优点是可进行多元素分析、响应速度快、样品无需前处理，但是在高脉冲能量下，检测易挥发的重金属面临着巨大挑战。基于纳米颗粒的光学比色法和荧光检测法简单快速，但是检出限高、重复性相对较差。其他新型检测方法有酶抑制法、免疫分析法、生物传感法等，它们大都只能对重金属定性或半定量检测，检测准确度和重复性和可靠性距离传统检测方法尚有一定差距。上述原因导致目前对重金属离子的现场检测效率严重不足，且通常的检测方法只能检测一种重金属离子，实现多种重金属离子的高通量检测尚存在较大的挑战。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种重金属离子的高通量检测方法及系统，以提高重金属离子检测的准确度和检测速度。
2、本发明提供了一种重金属离子的高通量检测方法，包括以下步骤：
3、s1：对待测样品进行暗场图像采集；
4、采用高通量暗场生化传感系统的数据采集系统对待测样品进行暗场图像采集，所述高通量暗场生化传感系统的数据采集系统包括微型化暗场系统和多通道微流控芯片；在对所述待测样品进行暗场图像采集时，根据所述微型化暗场系统的检测精度确定所述暗场图像的采集流程；若所述微型化暗场系统的检测到的最小光谱红移量大于预设阈值时，采用第一暗场图像采集流程，否则采用第二暗场图像采集流程；
5、s2：对所述暗场图像进行数据预处理操作；
6、s3：对经过预处理的暗场图像进行图像处理操作，从而实现金属离子的浓度检测。
7、优选地，所述s1中，所述微型化暗场系统包括暗场显微镜、暗场聚光镜、智能终端和调制单色光源；其中，所述调制单色光源为250w可调卤素灯光源，所述卤素灯发出的白色光源经调制后得到连续波长调制的单色入射光源；所述单色入射光源输入至暗场显微镜，经过所述暗场聚光镜聚光后，聚焦在所述多通道微流控芯片上，所述微流控芯片中待测样本的纳米粒子的散射光能够通过所述暗场显微镜的目镜直接被肉眼观察到，然后经过所述智能终端以图像的形式记录，形成暗场图像；
8、优选地，所述多通道微流控芯片采用玻璃基底和pdms薄膜制作，在所述多通道微流控芯片上设计4个并行的观测区，单等离子体纳米传感器通过4个探针入口提前固定在所述观测区的基底上，待测样品通过所述样品入口经微沟道进入反映池中不同的4个区域，所述4个区域修饰不同的配体探针，从而实现暗场图像的采集。
9、优选地，所述单等离子体纳米传感器采用化学性质稳定且具有良好生物兼容性的金纳米颗粒构成，通过在金纳米颗粒表面修饰能够识别重金属离子的特异性配体探针，得到单等离子体纳米传感器。
10、优选地，每个观测区的单等离子体纳米传感器采用不同的配体探针修饰。
11、优选地，所述单等离子体纳米传感器的传感原理为：在重金属离子与特异性探针结合的作用下，金纳米颗粒的散射光谱发生位移。
12、优选地，所述第一暗场图像采集流程为：
13、sa.1： 通过在金纳米颗粒表面修饰能够识别重金属离子的特异性配体探针，得到单等离子体纳米传感器；
14、sa.2：通过所述单等离子体纳米传感器对所述第一暗场图像进行采集。
15、优选地，所述第二图像采集流程为：
16、sb.1：通过在金纳米颗粒表面修饰能够识别重金属离子的特异性配体探针；
17、sb.2：加入纳米球进行信号放大，金纳米颗粒和纳米球在金属离子的作用下形成核-卫星纳米结构；从而得到单等离子体纳米传感器；
18、sb.3：通过所述单等离子体纳米传感器对所述第二暗场图像进行采集。
19、优选地，所述s2中，采用高通量暗场生化传感系统的智能终端对所述暗场图像进行数据预处理操作。
20、优选地，所述s3具体为：确定所述暗场图像中的图像亮斑中心坐标，然后计算所述图像亮斑的亮度值，遍历整套的所述暗场图像，采用洛伦兹函数对所述图像亮斑进行光谱拟合，计算共振波长，根据所述共振波长计算光谱偏移量，实现重金属离子浓度的检测。
21、根据本发明的另一方面，提供一种重金属离子的高通量检测系统，所述系统采用上述任一项所述的重金属离子的高通量检测方法，所述系统包括：
22、数据采集系统，用于对待测样品进行暗场图像采集；
23、图像预处理系统，用于对所述暗场图像进行数据预处理操作；
24、浓度检测系统，用于对经过预处理的暗场图像进行图像处理操作，从而实现重金属离子的浓度检测。
25、本发明实施例具有以下技术效果：
26、本发明根据微型化暗场系统的检测精度确定所述暗场图像的采集流程，在检测精度高时，设计一普通的传感器实现暗场图像采集，在检测精度低时，设计一更为灵敏的传感器实现暗场图像的采集，可有效提高重金属离子的检测准确度。
27、本发明设置的多通道微流控芯片结构可在实现高通量的同时大幅提升检测效率和可靠性。
1.一种重金属离子的高通量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种重金属离子的高通量检测方法，其特征在于，所述s1中，所述微型化暗场系统包括暗场显微镜、暗场聚光镜、智能终端和调制单色光源；其中，所述调制单色光源为250w可调卤素灯光源，所述卤素灯发出的白色光源经调制后得到连续波长调制的单色入射光源；所述单色入射光源输入至暗场显微镜，经过所述暗场聚光镜聚光后，聚焦在所述多通道微流控芯片上，所述微流控芯片中待测样本的纳米粒子的散射光能够通过所述暗场显微镜的目镜直接被肉眼观察到，然后经过所述智能终端以图像的形式记录，形成暗场图像。
3.根据权利要求2所述的一种重金属离子的高通量检测方法，其特征在于，所述多通道微流控芯片采用玻璃基底和pdms薄膜制作，在所述多通道微流控芯片上设计4个并行的观测区，单等离子体纳米传感器通过4个探针入口提前固定在所述观测区的基底上，待测样品通过样品入口经微沟道进入反映池中不同的4个区域，4个所述区域修饰不同的配体探针，从而实现暗场图像的采集。
4.根据权利要求3所述的一种重金属离子的高通量检测方法，其特征在于，所述单等离子体纳米传感器采用化学性质稳定且具有良好生物兼容性的金纳米颗粒构成，通过在金纳米颗粒表面修饰能够识别重金属离子的特异性配体探针，得到单等离子体纳米传感器。
5.根据权利要求4所述的一种重金属离子的高通量检测方法，其特征在于，每个观测区的单等离子体纳米传感器采用不同的配体探针修饰。
6.根据权利要求5所述的一种重金属离子的高通量检测方法，其特征在于，所述单等离子体纳米传感器的传感原理为：在重金属离子与特异性探针结合的作用下，金纳米颗粒的散射光谱发生位移。
7.根据权利要求1所述的一种重金属离子的高通量检测方法，其特征在于，所述第一暗场图像采集流程为：
8.根据权利要求7所述的一种重金属离子的高通量检测方法，其特征在于，所述第二暗场图像采集流程为：
9.根据权利要求1所述的一种重金属离子的高通量检测方法，其特征在于，所述s2具体为：采用高通量暗场生化传感系统的智能终端对所述暗场图像进行数据预处理操作；所述s3具体为：确定所述暗场图像中的图像亮斑中心坐标，然后计算所述图像亮斑的亮度值，遍历整套的所述暗场图像，采用洛伦兹函数对所述图像亮斑进行光谱拟合，计算共振波长，根据所述共振波长计算光谱偏移量，实现重金属离子浓度的检测。
10.一种重金属离子的高通量检测系统，其特征在于，所述系统采用权利要求1-9任一项所述的重金属离子的高通量检测方法，所述系统包括：
