纸芯片

微流控纸芯片的设计及应用CONTENTS简介PARTONE纸芯片的制作工艺芯片检测技术PARTTWOPARTTHREEPARTFOUR应用PARTONE微流控芯片：又称芯片实验室，是一种以在微米尺度的空间中对流体进行操控为主要特征的技术，具有将化学和生物实验室的基本功能微缩到一个几平方厘米大小芯片上的能力。纸芯片：通过在纸质/类材质上进行精细加工，可以得到具有目标结构的微通道以及相关分析单元，在满足分析平台微型化、自动化、集成化、便携化的基础上，为目前的微流控分析体系提供了一个全新的技术平台。PARTONE石蕊试纸是最早意义上的纸芯片。2007年，Whitesides组第一次提出了纸芯片实验室（lab-on-paper）这个概念，并且在近些年来取得了飞速的发展。传统材质：玻璃、有机玻璃、有机硅等。纸芯片优点：（1）成本低（2）工艺简单，无需外置驱动（3）易于检测，易于处理（4）良好的生物相容性（5）便携性强PARTONE纸芯片的选择：1.滤纸：吸水性强、生物相容性好、廉价易得等;2.硝化纤维素：对生物分子有较好的非特异性吸附，适合固定蛋白质和DNA等生物分子;3.蜡光纸：韧性好、降解性低、表面光滑，可在其表面固定纳米粒子;4.纸巾：吸水性强，固定凝聚血细胞效果好。PARTONE分类整体处理局部处理原理先利用物理或者化学手段对纸做疏水处理，全部的疏水化区域进行进步的亲水处理一次性对滤纸的局部进行亲水或疏水处理，直接形成具有亲疏水通道相间的微通道应用紫外光刻等离子处理喷墨刻蚀蜡印喷墨打印丝网印刷柔印激光刻蚀PARTTWO图1（a）使用SU-8光刻法制作纸芯片；（b）修饰过的纸芯片用于生物检测PARTTWO图2基于紫外光降解自组装单分子层方法制备纸芯片的流程图PARTTWO烷基烯酮二聚体（ADK）加热浸润疏水化等离子处理亲水化图3（a）使用等离子处理法用于制作纸质芯片的两枚金属掩膜；（b）使用掩膜制作的六通道图案（用水将其浸润）PARTTWO图4（a）使用喷墨打印法制作免疫条带的步骤；（b）最终完成的免疫条带示意图，包括一个进口，一个共轭区域，以及包括了测试线、控制线和吸收区域的传感区域PARTTWO图5融蜡浸透技术制备纸芯片的流程图PARTTWO图6（a）柔印法示意图；（b）印版上的浮雕图案形成纸芯片上的疏水区域PARTTWO图7（A）、（B）、（C）激光处理后得到的图案化纸芯片，（B）为放大图；（D）被液体浸润的图案化纸芯片PARTTWO图8制造不同功能和结构的装置的三种方法。（PM，多孔材质；CT，防水胶带）PARTTWO纸芯片的不同制作方法PARTTHREE纸芯片的检测技术：光度检测快速、简便、成本低电化学检测灵敏度高、选择性好、易于集成化及微型化化学发光检测背景低、灵敏度高、线性范围宽、设备简单和操作简便电化学发光检测检测限更低PARTTHREE图8（a）单一通道的纸芯片；（b）检测沙门氏菌对应的手机装置PARTTHREE图9（a）PDMS/纸芯片设计图；（b）-（c）检测病原体的示意图图10食物和水中污染物的电化学检测方法PARTFOUR纸芯片的应用：1.临床诊断：经用于尿液、唾液以及血液中多种分析物的检测，如葡萄糖、蛋白质、尿酸、乳酸、亚硝酸根、酮类、胆固醇、DNA等。2.食品质量控制：农药残留、亚硝酸盐、防腐剂、细菌等的检测。3.环境监测：重金属离子、微囊藻毒素的检测。PARTFOUR纸芯片的前景：1.微流控纸芯片的加工和修饰技术。2.微流控纸芯片上的流体操控技术。3.微流控纸芯片上的检测技术。4.微流控纸芯片的应用。THANKSFORYOURATTENTION