食品中的重金屬污染主要是指由生物毒性顯著的重金屬元素引起的污染，如砷、汞、銅和鉛等，長期接觸此類元素可能會導(dǎo)致癌癥或其他相關(guān)疾病，如日本發(fā)生的水俁病、痛痛病就是由于長期食用受到汞和鎘所污染的食品而導(dǎo)致的，目前，重金屬污染已被列為影響食品安全的主要危害之一。因此，開發(fā)快速、可靠的重金屬檢測方法具有重要意義。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室中重金屬的檢測方法主要包括原子吸收光譜法(AAS)和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)等，但由于其成本和分析時間的限制，使它們在現(xiàn)場篩選和監(jiān)測中無法應(yīng)用，

微流控技術(shù)的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了對重金屬離子的原位測量。通過微流控樣品預(yù)處理裝置與DNA適配體連接的光致發(fā)光氧化石墨烯量子點(diǎn)(GOQD)傳感器的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對Pb²⁺的檢測。如圖2所示，該平臺在蠕動式聚二甲基硅氧烷(PDMS)微泵與陽離子交換樹脂的作用下實(shí)現(xiàn)了對微量金屬離子的預(yù)濃縮，Pb²⁺與GOQD上DNA適配體的特異性相互作用形成G-四聯(lián)體，在紫外線照射下誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移，GOQD發(fā)生熒光猝滅效應(yīng)。研究表明，該傳感器對Pb²⁺具有較高檢測能力，其檢出限為0.64nmol/L，線性范圍為1.00～1000.00nmol/L。

設(shè)計(jì)了帶有微孔Mn2O3修飾的絲網(wǎng)印刷電極的3D打印微流控裝置。整個裝置由Mn₂O₃修飾的絲網(wǎng)印刷電極、便攜式3D打印單元、通用串行總線USB接口、蠕動泵和平板電腦組成，通過USB與平板電腦的連接對Pb²⁺進(jìn)行了實(shí)時監(jiān)控，并利用有限元方法(FEM)對微流控單元參數(shù)完成了優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示這一操作對提高該裝置的檢測限、靈敏度、選擇性和重現(xiàn)性具有重要意義，其對Pb²⁺的檢出限為0.20μg/L。濾紙作為目前微流控技術(shù)的首選材料，在重金屬檢測中得到了良好的應(yīng)用。King-kan等制備了基于絲網(wǎng)印刷石墨烯電極的紙基微流控電化學(xué)檢測平臺，用于同時檢測錫和鉛。為了提高裝置的電化學(xué)性能，將鉍納米粒子修飾在絲網(wǎng)印刷的石墨烯電極上，并利用表面活性劑改變重金屬的氧化還原電勢、擴(kuò)散系數(shù)和電子傳遞系數(shù)，防止檢測過程中出現(xiàn)重疊峰。其對鉛和錫的檢出限分別為0.26、0.44μg/mL。