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CN103389303A - 一种多指标分析纸芯片及其制备方法 - Google Patents

一种多指标分析纸芯片及其制备方法 Download PDF

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CN103389303A CN2013103417765A CN201310341776A CN103389303A CN 103389303 A CN103389303 A CN 103389303A CN 2013103417765 A CN2013103417765 A CN 2013103417765A CN 201310341776 A CN201310341776 A CN 201310341776A CN 103389303 A CN103389303 A CN 103389303A
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苑宝龙
叶嘉明
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SUZHOU YOUNGCHIP CHIP TECHNOLOGY Co Ltd
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SUZHOU YOUNGCHIP CHIP TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种多指标分析纸芯片及其制备方法，其特征在于该芯片是通过在亲水性的纸张或高分子膜的表面构筑疏水性的图案制备而成。制备方法包括以下步骤：①使用气相沉积技术将亲水性纸张或高分子膜进行疏水性修饰；②将一个具有阵列通孔结构的掩膜版紧贴在纸芯片表面，使用刻蚀气体进行干法刻蚀，获得亲水性的阵列检测区域；③在亲水性的检测点中固定化学显色试剂或生物探针。本发明所提供的纸芯片，制备方法十分快速简便，并且可以实现多指标的现场即时检测。特别适合于批量生产一次性纸芯片，有望应用于生化医疗诊断、环境监测、食品安全快速检测。

Description

一种多指标分析纸芯片及其制备方法
技术领域
本发明涉及微流控芯片领域，特别是涉及一种多指标分析纸芯片及其制备方法。
背景技术
纸芯片是指在纸张或高分子膜的基底上进行化学、生物分析的一种试纸芯片，由于一次成型、方便快捷、成本低廉，非常适合于一次性多种生化分析试纸的制作，因此，多指标分析纸芯片也被称为纸上微流控芯片(paper-basedmicrofluidic chips)。目前，纸芯片作为一种方便快捷的分析手段已经在现实生活中得到了广泛的应用，比如常见的pH试纸，尿液检测试纸。但是目前的纸芯片指标单一，制备略显复杂，例如使用光刻胶SU8或者聚二甲基硅氧烷(PDMS)等材料，成本昂贵且不常见，不利于图案化分析试纸的应用。本发明采用气相修饰的氟硅烷这一低成本、易得的材料的方法取代光刻胶SU8或者聚二甲基硅氧烷(PDMS)等材料的制备方法，极大地降低了成本，简化了操作步骤，为图案化生化分析试纸真正应用于实际生产提供了非常简便易行的方法，具有十分重要的意义。
发明内容
本发明提供一种多指标分析纸芯片及其制备方法，其特征在于该芯片是通过在亲水性的纸张或高分子膜的表面构筑疏水性的图案制备而成。所述纸张包括滤纸、吸水纸等；所述的高分子膜包括硝酸纤维素膜、玻璃纤维膜等。
本发明提供一种多指标分析纸芯片及其制备方法，其特征在于，所述的多指标分析纸芯片上具有多个固定有化学显色试剂或生物探针的检测点。
本发明提供一种多指标分析纸芯片及其制备方法，其特征在于，所述的纸芯片的制备方法包括以下步骤：
①使用气相沉积技术将亲水性纸张或高分子膜进行疏水性修饰；
②将一个具有阵列通孔结构的掩膜版紧贴在纸芯片表面，使用刻蚀气体进行干法刻蚀，获得亲水性的阵列检测区域；
③在亲水性的检测点中固定化学显色试剂或生物探针。
采用所述的纸芯片进行多指标分析时，将样品溶液加入到不同检测点，则可以依据化学显色反应或者生物免疫反应、核酸杂交等原理进行多指标测定。
附图说明
图1.本发明提供一种多指标分析纸芯片的制备方法。其中，A为亲水性纸基片；B为修饰氟硅烷的纸芯片；C为基于掩膜的氧等离子刻蚀；D为亲水-疏水图案化的纸芯片；E为固定有化学显色试剂或生物探针的纸芯片。
图2.本发明提供的一种阵列式多指标分析纸芯片的结构示意图。
图3.本发明提供的一种由一个公共进样口以及多个亲水性通道连接检测点的微流控纸芯片。
具体实施方案
下面的实施例将结合说明书附图对本发明予以进一步的说明。
实施例1一种阵列式多指标分析纸芯片的结构及其制备
一种阵列式多指标分析纸芯片，表面具有阵列式的圆形检测点结构，其制备方法如图l所示。首先使用气相修饰的方法，在Whatman滤纸A表面进行氟硅烷(十七氟癸基三甲氧基硅烷)的修饰，制备获得表面为疏水的纸芯片B；将一个厚度lmm、加工有阵列圆形通孔结构的聚二甲基硅氧烷薄膜紧贴于纸芯片B上，置于氧等离子体除胶机中进行干法刻蚀，在疏水性的B芯片表面制备亲水性的圆形检测区域D；最后在该区域中滴加化学显色试剂或生物探针的溶液，例如金属离子显色剂、蛋白质探针等，干燥固化后，则制备得到阵列式的多指标分析纸芯片E。
如图2所示，使用时，只需要将一定体积的样品溶液滴加到检测点中，由于边缘疏水作用，样品溶液仅被局限在检测点中。待静置一段时间后，样品中的待测组分和固定在纸芯片上的试剂反应充分，将发生显色反应或特异性的生物学反应，最后可以非常简便地通过人眼辨别或者置于专门的检测器中进行定性或者定量的分析检测。
实施例2一种微流控多指标分析纸芯片的结构及其制备
如图3所示，一种微流控多指标分析纸芯片，由一个公共进样口以及多个亲水性通道连接检测点组成。其制备方法和实施例1中的制备过程类似，所不同的是，为获得如图3所示的亲水-疏水图案化图形，使用一个加工有圆形通孔和流体通道的全镂空结构的聚二甲基硅氧烷薄膜紧贴于纸芯片B上，置于氧等离子体除胶机中进行干法刻蚀，最终获得含有多个检测点的微流控纸芯片。
使用时，只需要将一定体积的样品溶液滴加到公共进样口中，由于边缘疏水作用以及流体通道的亲水特性，样品溶液将沿着流体通道进入检测点。待静置一段时间后，样品中的待测组分和固定在检测点中的试剂反应充分，将发生显色反应或特异性的生物学反应，最后可以非常简便地通过人眼辨别或者置于专门的检测器中进行定性或者定量的分析检测。
本发明所提供的纸芯片，制备方法十分快速简便，并且可以实现多指标的现场即时检测。特别适合于批量生产一次性纸芯片，有望应用于生化医疗诊断、环境监测、食品安全快速检测。

Claims (4)

1.一种多指标分析纸芯片及其制备方法，其特征在于该芯片是通过在亲水性的纸张或高分子膜的表面构筑疏水性的图案制备而成。
2.按照权利要求1所述的一种多指标分析纸芯片及其制备方法，其特征在于，所述的多指标分析纸芯片上具有多个固定有化学显色试剂或生物探针的检测点。
3.按照权利要求1所述的一种多指标分析纸芯片及其制备方法，其特征在于，所述的纸芯片的制备方法包括以下步骤：
①使用气相沉积技术将亲水性纸张或高分子膜进行疏水性修饰；
②将一个具有阵列通孔结构的掩膜版紧贴在纸芯片表面，使用刻蚀气体进行干法刻蚀，获得亲水性的阵列检测区域；
③在亲水性的检测点中固定化学显色试剂或生物探针。
4.按照权利要求1所述的一种多指标分析纸芯片及其制备方法，其特征在于，采用所述的纸芯片进行多指标分析时，将样品溶液加入到不同检测点，则可以依据化学显色反应或者生物免疫反应、核酸杂交等原理进行多指标测定。
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