微流控纸芯片

微流控纸芯片

Paper-basedmicrofluidics1微流控纸芯片用纸张作为基底代替硅、玻璃、高聚物等材料，通过各种加工技术，在纸上加工出具有一定结构的亲/疏水微细通道网络及相关分析器件，构建“纸上微型实验室”（lab-on-paper），也称微流控纸分析器件（microfluidicpaper-basedanalyticaldevices,PADs）。2007年Whitesides团队首次提出PADs概念。21概念3[Martinez,2007]1概念[Műller,1949]41概念[Martinez,2007]用于全血分析的血细胞过滤时，选用空隙率低、孔径小且分布均匀的Whatman1号层析纸。[Yang2012]用于生物大分子的快速检测时，采用硝基纤维滤膜作为纸芯片的基底。

[Lu2009]检测人的血型时，选择吸墨纸、滤纸以及Kleenex纸巾三种不同的纸张，研究它们对凝聚血细胞的固定效果及对未凝聚血细胞的洗脱效果。结果表明，Kleenex纸巾具有最佳效果。

[Al-TamimiM2012]另外，还有各种由纤维素和聚合物组成的离子交换纸和复合纸也可作为基底材料。52纸张的选择紫外光刻蜡印等离子体处理喷墨打印喷墨蚀刻63加工技术绘图模拟仪绘图丝网印刷柔印激光处理融蜡浸透73加工技术

物理阻塞纸中的细孔如：光刻胶、聚二甲硅氧烷（PDMS）疏水化试剂在纤维素纤维表面上的物理沉积如：聚苯乙烯、蜡纤维表面的化学改性

如：纤维素活性试剂AKD

根据疏水试剂与纸的结合方式，可以分为三类：83加工技术1、一步法

直接在纸张的局部区域一次性疏水化（原亲水性纸片）或亲水化（原疏水性纸片）处理。根据亲疏水图案化方式不同，可分为两大类：2、两步法

先采用物理沉积、物体堵塞或化学键合等途径使整张纸片疏水化，再通过一定的技术使局部区域去疏水化。93加工技术103加工技术113加工技术[Carrilho,2009][Li,2010]AKDinkjetprintingwaxprinting123加工技术[Martinez,2007]Photolithography134应用微流控纸芯片的主要应用是为多分析物或半定量试验提供一个低成本、便携式的分析平台，降低疾病诊断和环境监控的花销。微流控纸芯片的应用可以分为以下两类：随需应变式

空白的，没有指示试剂的预沉积，取决于待测样本来选择和添加指示试剂。即时可用式

检测特定分析物，检测区已预先集成了检测试剂。144应用随需应变式[Li,2010]0-5:0,312,625,1250,2500,5000M/LNO2－标准溶液154应用即时可用式[Li,2010]N：NO2－指示剂U：尿酸指示剂165检测方法175检测方法[Martinez,2007][Delaney,2011][Dungchai,2009]186复杂结构[Li,2010]196复杂结构[Anbuhi,2014]206复杂结构[Liu,2011][Martinez,2009]217优缺点优点：1、较硅、玻璃等材质，纸的成本低。2、分析系统易微型化、便携化。无需外置驱动泵，纸张可折叠，易保存和运输。3、生物兼容性好。滤纸主要成分为纤维素，可固定酶、蛋白持和DNA等生物大分子。4、检测背景低。纸张通常是白色，有利于在纸芯片上开展比色分析。5、后处理简单，无污染，可通过简单安全的燃烧方式进行处理。227优缺点缺点：1、样本残留在纸通道中和样品在运输过程中的蒸发导致样品利用率的降低。2、对于