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CN116727009A - 一种比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片及其制备和应用 - Google Patents

一种比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片及其制备和应用 Download PDF

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CN116727009A CN202310585758.5A CN202310585758A CN116727009A CN 116727009 A CN116727009 A CN 116727009A CN 202310585758 A CN202310585758 A CN 202310585758A CN 116727009 A CN116727009 A CN 116727009A
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Abstract

本发明属于微流控技术领域，具体涉及一种比色‑荧光双模式三维纸基微流控芯片及其制备和应用。所述三维纸基微流控芯片，包括上层、中层和下层；上层设有进样区和检测区；中层设有第一功能区域和第二功能区域、及其分别连接的第一亲水通道和第二亲水通道；下层设有下层亲水区；在第一功能区域内含有表面包覆有靶标识别元件的比色信号试剂，其同时作为荧光淬灭试剂；第二功能区域内含有荧光信号试剂；下层亲水区内含有中性盐。本发明能够解决以往需专业人员操作和大型检测仪器的问题，纳米材料的双模式检测结果可以互相验证，减少环境因素对结果的干扰，灵敏度高、特异性强，同时制造方法简单快捷、成本低，适用于现场实时检测。

Description

一种比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片及其制备和应用
技术领域
本发明属于微流控技术领域，具体涉及一种比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片及其制备和应用。
背景技术
近来，双模式(双信号)的检测方法越来越引起研究者的深入关注。相比于单模式的检测法，双模式检测方法可以提供更多信息，减少环境因素的干扰，检测结果可以互相验证，大大提高了检测结果的可靠性。常见的双模式检测方法主要包括荧光-SERS、荧光-比色、荧光-电化学等。结合纳米材料的高灵敏度响应特性，以及适配体的高特异性，越来越多的双模式生物传感检测方法也逐渐被应用于食品危害物的检测。尽管这些方法具有很好的灵敏度和准确性，但它们通常依赖昂贵的仪器、专业的实验操作人员，无法实现快速检测。
三维纸基微流控芯片(3D-μPAD)是一种新兴的即时检测技术。3D-μPAD是由两层或两层以上的二维μPAD通过粘贴、折叠等方式组装而成，使液体在不同层纸张之间流动反应的一种装置。与二维μPAD相比，3D-μPAD检测速度更快、模式设计更加灵活，可在其中添加功能部件。并可与常见的多种生物传感方法相结合，将传统的复杂的实验室检测方法转移到小小的纸芯片上进行。结合便携式检测设备或智能手机，开发了众多可应用于即时检测(POCT)的完整的检测系统。
但是，现有技术中双模式的检测方法和三维纸基微流控芯片均为独立使用，因此，需要提供一种新的方案将两者相结合，以充分发挥两者优势。
发明内容
本发明旨在提供一种比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片及其制备和应用，将微流控检测技术与双模式检测相结合，能够提高检测的便捷程度，同时具有灵敏度高、特异性强等优点。
按照本发明的技术方案，所述比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片，包括上层、中层和下层；
所述上层包括上层疏水区和上层亲水区，所述上层亲水区包括进样区和检测区；
所述中层包括中层疏水区和中层亲水区，所述中层亲水区分别对应所述进样区和检测区设置的第一功能区域和第二功能区域、以及分别连接所述第一功能区域和第二功能区域的第一亲水通道和第二亲水通道；
所述下层包括下层疏水区和下层亲水区，所述下层亲水区通过第一亲水通道和第二亲水通道分别连通所述所述第一功能区域和第二功能区域；
所述第一功能区域内含有比色信号试剂，所述比色信号试剂的表面包覆有靶标识别元件；所述第二功能区域内含有荧光信号试剂；所述下层亲水区内含有中性盐；
所述比色信号试剂能够淬灭所述荧光信号试剂的荧光，所述中性盐能够与所述比色信号试剂反应并发生颜色变化。
进一步的，所述比色信号试剂为银纳米粒子(AgNPs)，其同时作为荧光淬灭试剂；
所述靶标识别元件为适配体(apt)；
所述荧光信号试剂为镁氮共掺杂碳点(Mg,N-CDs)；
所述中性盐选自氯化钠、氯化镁和氯化钾中的一种或多种。
具体的，检测原理如下：首先，将黄色的AgNPs溶液与apt混合孵育，使apt包覆在AgNPs表面，当体系中不存在待测物时，受apt保护的AgNPs不受引入的NaCl影响，仍为分散状态呈黄色，再加入Mg,N-CDs后，由于Mg,N-CDs的荧光发射峰与AgNPs的紫外可见吸收光谱重叠良好，Mg,N-CDs的荧光受到内滤效应(IFE)的作用而被淬灭。而当在体系中存在待测物时，apt的高亲和力使其与靶标优先特异性结合，AgNPs失去适配体的保护而受NaCl作用发生聚集，溶液由黄色转变为无色，发生比色信号的变化，再加入合成的Mg,N-CDs后，由于AgNPs的聚集，荧光信号不发生变化，也就是说，体系中的荧光信号随着待测物浓度的增强而增强，比色信号随着待测物浓度的增强而减弱。
进一步的，所述银纳米粒子、适配体、镁氮共掺杂碳点和NaCl的含量比为0.3-0.5mmol：6-10μmol：12-20mg/mL：70-100mmol。
进一步的，所述镁氮共掺杂碳点由有机酸、镁盐和氮源混合后加热反应得到。
进一步的，所述有机酸选自柠檬酸、苹果酸和酒石酸中的一种或多种，所述镁盐选自Mg(OH)2和/或MgCl，所述氮源选自邻苯二胺或1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)。
进一步的，加热反应的温度为180-220℃，时间为2-4h，加热方式可以为水热。
进一步的，加热反应后，离心去除沉淀物，对上清液进行过滤、透析，得到纯化碳点溶液，再进行冷冻干燥，得到镁氮共掺杂碳点。
本发明的第二方面提供了上述比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片的制备方法，包括以下步骤，
S1：提供上、中、下三层滤纸，对上层滤纸的上层疏水区、中层滤纸的中层疏水区和下层滤纸的下层疏水区进行疏水处理，将疏水处理后的三层滤纸组装成型，得到半成品；
S2：向所述半成品的第一功能区域滴加靶标识别元件包覆的比色信号试剂，第二功能区域滴加荧光信号试剂；下层亲水区滴加中性盐，得到所述比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片。
进一步的，所述步骤S1中，在滤纸打印炭粉后加热融化，得到疏水处理后的滤纸。
进一步的，通过碳粉激光打印的方式在滤纸表面打印炭粉，加热融化的温度为180-220℃。
具体的，所述步骤S1中，通过碳粉激光打印的方式，按照设计的疏水区域形状在一张滤纸上同时打印出上、中、下三层纸基；然后进行加热疏水处理，然后将三层纸基裁剪并粘贴组装。
进一步的，所述步骤S2中，各试剂均以溶液的方式滴加，滴加量为20-40μL。其中，银纳米粒子的浓度为0.3-0.5mM，适配体浓度为6-10μM，镁氮共掺杂碳点浓度为12-20mg/mL，NaCl浓度为70-100mM。
本发明的第三方面提供了上述比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片在可视化检测抗生素中的应用，所述靶标识别元件为抗生素适配体。
进一步的，所述抗生素为磺胺二甲氧嘧啶(SDM)，所述靶标识别元件为磺胺二甲氧嘧啶适配体(SDM，序列为：5’-C6-TCATCTATCTATGGTACATTA CTATCTGTAATGTGATATG-3’)。
进一步的，包括以下步骤：
向三维纸基微流控芯片的进样区滴加系列浓度的抗生素标准溶液，充分反应后，采集并定量检测区的比色强度和荧光强度，绘制比色强度与抗生素浓度、以及荧光强度与抗生素浓度的标准曲线；
向空白三维纸基微流控芯片的进样区滴加待测液，充分反应后，采集检测区的比色强度和荧光强度，根据标准曲线获取待测液中抗生素的浓度。
进一步的，比色强度的采集、定量方式为：日光条件下采集检测区图像，提取图像的RGB值并转化为灰度值进行定量；
荧光强度的采集、定量方式为：紫外光条件下采集检测区图像，提取图像的RGB值，以B通道值进行定量。
进一步的，通过智能手机采集检测区图像。
具体的，进行检测时，将100μL含有SDM的系列浓度的标准溶液缓慢滴加在第Ⅰ层进样区，液体垂直流动通过各层区域，流动顺序为：上层进样区-中层第一功能区(AgNPs/apt)-下层(NaCl)-中层第二功能区(Mg,N-CDs)-上层检测区，充分反应15min后，在室温下自然风干，放入便携式检测装置中，依次打开日光光源和紫外光源，在打开紫外光源时，在设备中安装好滤光片，使用智能手机采集图像上的RGB信号，黄色AgNPs图像通过将RGB值转换为灰度值与抗生素浓度建立联系，蓝色荧光CDs取B通道值与抗生素浓度建立联系，每个检测区选择三个点作为检测结果的平均值。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明设计了一种通过炭粉激光打印机制备的三维型纸基微流控芯片。纸基基材采用滤纸，制备方法简单、成本低。三维纸基微流控芯片体积小，消耗样品量少，简易便携，满足对食品危害物的即时检测需求。
(2)本发明设计了一种液体可以在其中往复流动的三维纸基微流控芯片，利用了滤纸的亲水性，在检测时，液体从上层进样区出发，流动到下层，最后返回上层检测区显示检测结果，将原本所需的5层结构缩减为3层，节省了制备材料，简化了多层结构。
(3)本发明方法将三维纸基微流控芯片检测技术与两种纳米材料以及适配体相结合，使该检测方法具有更好的灵敏度和特异性。将反应试剂负载在三维纸基微流控芯片的不同区域，通过各层结构逐步反应，建立了新型的比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片检测平台，两种模式的检测结果可互相验证，提高检测结果的可靠性，减少环境因素对检测结果的干扰。
(4)本发明结合了智能手机成像系统以及取色APP，实现了对比色、荧光两种模式的简单快速的可视化定量检测。在检测时，使用智能手机的CMOS传感器采集在日光和365nm紫外光下三维纸基微流控芯片检测区域的检测图像，通过智能手机取色APP提取检测区域的RGB值，比色模式将RGB值转换为灰度值，荧光模式取B值分别作为两种模式的检测结果，在检测区域取三点平均值作为信号强度，计算检测结果。在应用于抗生素磺胺二甲氧嘧啶的检测时，在两种模式下分别得到了低至0.21ng/mL和0.13ng/mL的检测限。
附图说明
图1为实施例2中制备的三维纸基微流控芯片的制备过程(A)、组成结构(B)以及检测过程(C)。
图2为实施例2中制备的三维纸基微流控芯片的尺寸设计图。
图3为实施例2中制备的三维纸基微流控芯片在自然光和紫外光下的实物图。
图4为实施例2中制备的三维纸基微流控芯片的染料流动示意图。
图5为实施例2中制备的三维纸基微流控芯片的扫描电镜(SEM)图(A和B：空白纸基微流控芯片上层检测区在10μm和1μm的尺度下的SEM图；C：与空白溶液反应后的上层检测区SEM图)。
图6为实施例3中三维纸基微流控芯片应用于SDM检测的可行性验证图，包括在均相体系中的可行性验证和在纸基微流控芯片上的可行性验证(A：比色模式；B：荧光模式)。
图7为实施例3中AgNPs的吸收光谱与Mg,N-CDs荧光发射光谱的重叠。
图8为实施例3中Mg,N-CDs在加入AgNPs前后的荧光寿命。
图9为实施例3中Mg,N-CDs、NaCl以及apt的浓度优化结果，结果以在纸基微流控芯片上的结果表示。
图10为实施例3中三维纸基微流控芯片应用于SDM检测的标准曲线及对应的实物图(A：比色模式；B：荧光模式)。
图11为实施例3中三维纸基微流控芯片应用于SDM检测的特异性(A：比色模式；B：荧光模式)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1纳米材料的制备
1、Mg,N-CDs的制备
首先，将0.5g柠檬酸溶解在20mL蒸馏水中，随后加入0.2gMg(OH)2，0.2g邻苯二胺，超声15min，使其形成无色、透明且均匀的溶液。然后转移至50mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在200℃下水热处理3h。随后，将得到的溶液在室温下冷却后，在12000rpm下离心20min，除去固体沉积物，然后将上清液通过0.22μm孔径的水相微孔滤膜进一步过滤。最后，用透析袋(MW＝0.5-1KD)和超纯水透析滤液24h以纯化碳点溶液，每4h更换一次超纯水。将得到的液体样品在4℃保存，通过冷冻干燥得到碳点粉末。
2、AgNPs的制备
首先，在锥形瓶中加入10mL1mM的AgNO3和1mL0.03M的CTAB，在冰浴中搅拌20min，然后加入1mL0.01M的NaBH4，再搅拌20min，当溶液由无色变为亮黄色时，表明AgNPs的形成。
实施例2基于纳米材料的比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片的制备
三维型纸基微流控芯片(3D-μPAD)的制备如图1A所示。首先通过word软件设计3D-μPAD的平面图案，然后通过炭粉激光打印机在滤纸上打印，对纸基表面炭粉进行加热熔化，使其在纸基中形成疏水屏障，最后对其进行裁剪、组装。如图1B所示，3D-μPAD共分为上、中、下三层，上层是样品层，分别包含边长5mm的方形进样区和直径5mm的样品检测区；中层是功能层，右上角为直径4mm的负载apt包覆的AgNPs的第一功能区，左下角同为直径4mm的负载Mg,N-CDs的第二功能区，两个功能区分别连接了两段长5mm宽1.5mm的第一亲水通道和第二亲水通道，两端通道之间彼此不连接，仅用于与下层的亲水区相联通。下层为NaCl层，在中心位置包含一个直径5mm的亲水区用于负载NaCl。在制备好纸基基底后，分别在对应预留位置滴加纳米材料和试剂，完成最终的基于Mg,N-CDs的比色-荧光双模式三维纸基微流控适配体传感器的制备。
该3D-μPAD的检测过程如图1C所示，从上到下分别表示液体流动方向、在待测物存在与不存在时对应纸基区域中的状态、以及该3D-μPAD的的横截面流动示意图。具体来说，第一步，在进样区加入待测溶液，液体从进样区流动到负载包覆apt的AgNPs第一功能区，在待测物存在的情况下，apt从AgNPs表面脱离下来与待测物优先结合，然后一起沿第一亲水通道先水平流动然后再垂直流动到下层NaCl层，待测物不存在的情况下，apt包覆的AgNPs不发生变化，同样按照先水平再垂直的顺序随液体流动到下层。第二步，没有apt包覆的AgNPs会受下层一定浓度的NaCl作用发生聚集，溶液发生从黄色到无色的变化，而apt包覆AgNPs不受NaCl的影响。第三步，两种状态的AgNPs都垂直流动回到中层，然后沿着连接负载Mg,N-CDs的第二功能区的第二亲水通道水平流动至该功能区，因为待测物存在，缺少apt保护的聚集AgNPs不能淬灭Mg,N-CDs的荧光，而Mg,N-CDs的荧光强度受IFE作用而被游离的AgNPs减弱。第四步，液体中的所有物质垂直流动返回到上层的圆形检测区。在待测物存在时可在上层检测区观察到较强的荧光信号，而比色信号较弱，在待测物不存在时情况相反。
接下来，对制备好的三维纸基微流控芯片进行表征，将其展开在同一平面下，图2为其尺寸设计图，图3为其在可见光(上图)和紫外光(下图)下的实物图象，可观察到可见光AgNPs功能区呈明黄色，紫外光下Mg,N-CDs功能区呈现出明亮的蓝色荧光。将染料加入三维纸基微流控芯片中，液体的流动顺序如图4所示。然后通过SEM对纸基表面进行表征，首先对上层空白的检测区在10μm和1μm的尺度下进行拍摄(图5A和B)，可以清晰地看到滤纸的纤维素结构，表面无杂质。然后将制备好的三维纸基微流控芯片与不含待测物的空白溶液反应，同样对上层检测区取样拍摄，结果如图5C所示，在1μm的尺度下观察到表面有许多Ag NPs/CDs的纳米材料颗粒，表征纸基表面形态的同时也验证了该三维纸基微流控芯片检测原理的可行性。
实施例3基于纳米材料的比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片的SDM检测应用
1、检测可行性验证
为了验证基于纳米材料的比色-荧光双模式检测SDM的可行性，分别研究了在比色和荧光条件下不同阶段的两种信号强度。如图6A所示，在AgNPs中加入NaCl后(d线)，AgNPs在400nm处的吸收峰展宽消失，而受apt保护的AgNPs稳定性更强，加入NaCl后吸光度强度几乎不变(b线)，并且在体系中加入Mg,N-CDs后也不会对AgNPs产生影响，但在体系中加入待测物后，不稳定的AgNPs受NaCl作用发生聚集，吸光度降低(c线)。AgNPs在各个反应阶段在3D-μPAD上检测区的图像如图6A内插图所示，分别对应a、b、c、d四条曲线，为保证结果的一致性，a为仅在三维纸基微流控芯片中层第一功能区负载AgNPs时检测区的颜色效果，d为仅在三维纸基微流控芯片中层和下层分别负载AgNPs和NaCl的检测效果，b、c为完整的3D-μPAD进行的测试。a、b呈明黄色，c、d几乎无色，与吸光度结果相符合。
荧光检测模式可行性如图6B所示，Mg,N-CDs本身具有较强的荧光(a线)，在加入分散的AgNPs后由于IFE作用荧光被显著淬灭(d线)，在检测体系中不存在靶标时，AgNPs受apt保护，不受NaCl影响，能够显著淬灭Mg,N-CDs的荧光，当体系中存在SDM时，apt从AgNPs表面脱离，受NaCl作用发生聚集，聚集的AgNPs对Mg,N-CDs的荧光信号强度几乎无影响。与比色模式相同，同样对荧光检测模式在3D-μPAD上进行可行性验证，并选择上层检测区作为验证结果，a为仅在功能区负载Mg,N-CDs的检测结果，d为仅在功能区负载Ag NPs和Mg,N-CDs的检测结果，b、c为图6A中插图b、c在紫外光下的效果，插图a、b蓝色荧光信号强度较强，插图c、d的Mg,N-CDs荧光被淬灭，与均相体系中的结果相对应。综上所述，分别在均相和固相体系中验证了本章所建立的方法的可行性，充分证实了该比色-荧光双模式3D-μPAD用于检测SDM是可行的。
同时，为了证明AgNPs通过内滤作用(IFE)淬灭Mg,N-CDs的荧光的原理，首先比较了AgNPs的紫外可见吸收光谱和Mg,N-CDs的荧光发射光谱。图7表明，AgNPs的吸收光谱与Mg，N-CDs的荧光发射光谱显著重叠，证明AgNPs能够淬灭Mg,N-CDs的荧光。为了验证荧光的淬灭机制，测试了添加和未添加AgNPs的Mg,N-CDs的荧光衰减光谱，并计算了相应的荧光寿命。如图8所示，Mg,N-CDs在与淬灭剂混合前后，CDs的荧光寿命分别为6.66ns和6.57ns，荧光寿命几乎没有发生衰减，说明AgNPs与Mg,N-CDs之间的淬灭机制为内滤效应。
2、检测条件优化
通过优化Mg,N-CDs浓度、SDM适配体浓度以及NaCl浓度对建立的基于纳米材料的比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片进行检测条件优化，分别以检测区图像在可见光下的灰度值作为比色信号和紫外光下的B通道值作为荧光信号。
首先，研究了合成的Mg,N-CDs的浓度对最终检测体系荧光信号强度的影响。如图9A所示，当CDs浓度在2.5-15mg/mL范围内时，三维纸基微流控芯片上的荧光检测信号随浓度增大而增大，当浓度在15-25mg/mL范围时，荧光强度几乎不再发生变化，因此，选择15mg/mL作为Mg,N-CDs的最优浓度。然后对三维纸基微流控芯片上负载的NaCl浓度进行优化，结果如图9B所示，在体系中不存在apt时，NaCl浓度的增加导致AgNPs的聚集程度增大，从而导致比色信号强度降低，而荧光信号强度增强。在NaCl浓度在达到80mM时，比色信号和荧光信号达到峰值并趋于稳定，因此选择80mM作为最优的NaCl浓度。接下来，对AgNPs表面包覆的SDM适配体浓度进行优化。随着适配体浓度增大，对AgNPs的保护作用增强，受到NaCl作用减小，比色信号增强，荧光信号减弱。如图9C所示，适配体浓度在1-5μM范围内时，3D-μPAD上的比色信号逐渐增强，在5μM时趋于稳定，而荧光信号在适配体浓度在1-7.5μM范围内时，荧光信号逐渐减弱，并在7.5μM时趋于稳定。因此，为了达到最佳检测效果，选择7.5μM作为适配体的最优浓度。
3、检测性能研究
在优化了检测条件的基础上，检测结果采用智能手机摄像头在自然光和365nm紫外光下分别对上层检测区域的比色强度和荧光强度进行图像采集，通过智能手机取色APPColorColl提取图像的RGB值。对于比色检测模式，检测结果如图10A所示，以AgNPs的颜色变化作为检测信号(灰度值＝R×0.299+G×0.587+B×0.114)，为了实现基于智能手机的可视化定量检测，选择将最终检测结果图像的RGB值转换为灰度值进行定量。用Δ灰度值(Δ灰度值＝G-G0，G和G0代表添加或不添加SDM抗生素的比色图像的灰度值)来做出针对SDM浓度的校准曲线。当SDM浓度在10-1000ng/mL范围内时，灰度值与SDM的对数浓度值有良好的线性关系，线性回归方程为Δ灰度值＝11.01×logCSDM-5.23(R2＝0.9955)，相应的检测限(LOD)为0.21ng/mL(3SD/k，n＝10)。对于荧光检测模式，检测结果如图10B所示，Mg,N-CDs在365nm的紫外光激发下产生荧光信号，选择荧光图像的ΔB通道值(ΔB通道值＝B-B0，B和B0代表添加或不添加SDM抗生素的荧光图像的B通道值)做出SDM的标准曲线，当SDM浓度在10-1000ng/mL范围内时，ΔB通道值同样与SDM的对数浓度值有良好的线性关系，线性回归方程为ΔB通道值＝15.12×logCSDM-1.04(R2＝0.9908)，检测限为0.13ng/mL(3SD/k，n＝10)。
为了研究建立的三维纸基微流控芯片的特异性，选择10倍SDM浓度的其他水产食品中常用的抗生素作为干扰物进行测试，包括SDM的结构类似物磺胺类抗生素SMZ、SMS，及TC、OTC、CAP、ENR等其他抗生素。如图11所示，在加入其它抗生素后，两种检测信号Δ灰度值及ΔB通道值与空白样品相比，强度变化较小甚至几乎不变。而在加入SDM抗生素时，比色和荧光信号均产生明显变化，这说明了本方法良好的特异性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片，其特征在于，包括上层、中层和下层；
所述上层包括上层疏水区和上层亲水区，所述上层亲水区包括进样区和检测区；
所述中层包括中层疏水区和中层亲水区，所述中层亲水区分别对应所述进样区和检测区设置的第一功能区域和第二功能区域、以及分别连接所述第一功能区域和第二功能区域的第一亲水通道和第二亲水通道；
所述下层包括下层疏水区和下层亲水区，所述下层亲水区通过第一亲水通道和第二亲水通道分别连通所述所述第一功能区域和第二功能区域；
所述第一功能区域内含有比色信号试剂，所述比色信号试剂的表面包覆有靶标识别元件；所述第二功能区域内含有荧光信号试剂；所述下层亲水区内含有中性盐；
所述比色信号试剂能够淬灭所述荧光信号试剂的荧光，所述中性盐能够与所述比色信号试剂反应并发生颜色变化。
2.如权利要求1所述的比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片，其特征在于，
所述比色信号试剂为银纳米粒子；
所述靶标识别元件为适配体；
所述荧光信号试剂为镁氮共掺杂碳点；
所述中性盐选自氯化钠、氯化镁和氯化钾中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片，其特征在于，所述银纳米粒子、适配体、镁氮共掺杂碳点和NaCl的含量比为0.3-0.5mmol：6-10μmol：12-20mg/mL：70-100mmol。
4.如权利要求2所述的比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片，其特征在于，所述镁氮共掺杂碳点由有机酸、镁盐和氮源混合后加热反应得到。
5.如权利要求1-4中任一项所述的比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1：提供上、中、下三层滤纸，对上层滤纸的上层疏水区、中层滤纸的中层疏水区和下层滤纸的下层疏水区进行疏水处理，将疏水处理后的三层滤纸组装成型，得到半成品；
S2：向所述半成品的第一功能区域滴加靶标识别元件包覆的比色信号试剂，第二功能区域滴加荧光信号试剂；下层亲水区滴加中性盐，得到所述比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，在滤纸表面打印炭粉后加热融化，得到疏水处理后的滤纸。
7.如权利要求1所述的比色-荧光双模式三维纸基微流控芯片在可视化检测抗生素中的应用，其特征在于，所述靶标识别元件为抗生素适配体。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述抗生素为磺胺二甲氧嘧啶，所述靶标识别元件为磺胺二甲氧嘧啶适配体。
9.如权利要求7所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
向三维纸基微流控芯片的进样区滴加系列浓度的抗生素标准溶液，充分反应后，采集并定量检测区的比色强度和荧光强度，绘制比色强度与抗生素浓度、以及荧光强度与抗生素浓度的标准曲线；
向空白三维纸基微流控芯片的进样区滴加待测液，充分反应后，采集检测区的比色强度和荧光强度，根据标准曲线获取待测液中抗生素的浓度。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，
比色强度的采集、定量方式为：日光条件下采集检测区图像，提取图像的RGB值并转化为灰度值进行定量；
荧光强度的采集、定量方式为：紫外光条件下采集检测区图像，提取图像的RGB值，以B通道值进行定量。
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