[发明专利]一种纸基微流控芯片的制备方法

说明书

本发明公开了一种纸基微流控芯片的制备方法，通过三甲氧基硅烷的庚烷溶液处理得到疏水基底；通过剪切打印在滤纸上通道的图案，然后将其在十六烷基三甲基溴化铵中浸泡得到亲水基底；将前面处理好的亲疏水纸张粘合一起，就得到所用的亲疏水通路。本制备方法与传统的方法相比，不需要任何昂贵的仪器、试剂，金属模具，这种方法新颖，简单，快捷，成本低，制作周期短，整个过程在7分钟内完成。

技术领域

本发明属于化学芯片制备领域，具体涉及一种纸基微流控芯片的制造方法。

背景技术

纸芯片(μPADs)是近几年发展起来的一种基于纸的微流控器件，它具有成本低廉、操作简单、不需要外援设备、可多元检测等优点，它将常用微流控器件的优点(材料廉价、样品量小、通量高)与横向流动检测(通过毛细作用带动液体流动、吸附试剂、过滤样品，不需要昂贵的泵或压力控制阀等外援设备)的优势结合起来，因此在医学诊断、药物研发、水质检测和环境质量监控等广阔领域有很大的应用前景。

目前，国内外主要采用紫外光刻、蜡印、等离子体处理、喷墨打印、绘图、丝网印刷、柔印、激光处理及融蜡浸透等技术，在滤纸的特定区域制造出疏水的隔离带(或隔离坝)，形成具有亲疏水性的通道网络，制得微流控纸芯片。例如：

2007年Whitesides小组将SU-8光胶涂在滤纸上，然后在掩模的保护下进行紫外光刻，曝光区的光胶形成疏水“坝”，显影除掉未曝光的光胶，即形成亲水区域，制得纸基微流控芯片。(Martinez,A.W.；Phillips,S.T.；Butte,M.J.；Whitesides,G.M.Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,1318-1320)。

2009年Lin小组提出了蜡笔手绘、蜡笔临摹打印图形以及蜡印三种方法在滤纸的特定区域图案化固体蜡，然后将滤纸放入高温炉加热，使蜡融化并渗透到滤纸中，形成疏水坝，制得具有毫米级亲水通道的纸芯片(Lu,Y.；Shi,W.；Jiang,L.；Qin,J.；Lin,B.Electrophoresis 2009,30,1497-1500.)。Whitesides小组也研发了类似的蜡印技术，并提出了滤纸中蜡融化速率的计算模型(Carrilho,E.；Martinez,A.W.；Whitesides,G.M.Anal.Chem.2009,81,7091-7095.)。

2010年Li等将烷基烯酮二聚物(AKD)溶液打印到滤纸上，然后烘干AKD溶液形成疏水坝来获得纸芯片(Li,X.；Tian,J.；Garnier,G.；Shen,W.Colloids Surf.,B 2010,76,564-570.)。

2008年Whitesides小组利用打有孔眼并在孔眼内填充了纤维素粉的双面胶将两层2D纸芯片粘合在一起，首次制得3D纸芯片(Martinez,A.W.；Phillips,S.T.；Whitesides,G.M.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.2008,105,19606-19611.)。

2013年He等用十八烷基三氯硅烷(OTS)的正己烷溶液浸泡亲水性滤纸，使滤纸由亲水变为疏水。然后，在石英掩模的保护下，通过深紫外光及其在空气中诱导产生的臭氧选择性区域光降解，制得具有亲/疏水图案的微流控纸芯片(He,Q.；Ma,C.；Hu,X.；Chen,H.Anal.Chem.2013,85,1327-1331.)。

此外，公开号为：CN 104677896 A公开了“一种用于比色分析的纸基微流控芯片的制备及应用”，是一种将亲水通道贴合于疏水基底上，其中亲水通道是先在滤纸上打印通道图案后剪切得到；疏水基底是用甲基三氯硅烷与十八烷基三氯硅烷的正己烷溶液处理滤纸得到的。