[发明专利]一种基于移动阀与分子印迹技术的纸基装置及其制作方法和应用

说明书

本发明提供了一种基于移动阀与分子印迹技术的纸基装置及其制作方法和应用，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：图样设计、芯片原件制作、电极在纸基上的构建、芯片原件连接、合成功能化分子印迹聚合物层、电化学聚合、洗脱模板分子；所述装置用于用于对血清样品中生物标志物的分析检测。本发明的有益效果在于：发明提供了一种基于移动阀与分子印迹技术的纸基装置及其制作方法和应用，为临床检测生物标志物提供了一种全新的装置，利用该装置进行原位合成生物标志物分子印迹聚合物，形成一套临床应用方法，开创了无抗体生物标志物分析的新策略，实现了在纸基装置上完成从装置制作到检测结果输出的全部过程，兼具经济、便携、快速等优势。

技术领域

本发明属于电分析与医学诊断技术领域，涉及微流控芯片技术的应用，具体涉及一种基于移动阀与分子印迹技术的纸基装置及其制作方法和应用。

背景技术

人体生物标志物分析是一种有效的医学诊断方法，随着生物科学的发展，越来越多的生物标志物被发现并用于诊断人类疾病。其中，肿瘤标志物分析在肿瘤发病率的诊断中得到了广泛的应用，但由于诊断的不及时，往往会延误最佳治疗时机。因此，为肿瘤标志物分析提供具有样品要求少、成本低、使用方便等特点的仪器，具有重要的意义。

此外，更高的灵敏度，更高的信息量和低成本的分析技术也可以提高诊断的可靠性。酶联免疫吸附试验(ELISA)是一种广泛应用于肿瘤生物标志物分析的临床和实验室检测技术。但它存在抗体成本高、保存条件严格、反应时间长、洗涤过程繁琐等缺点。而分子印迹聚合物(MIPs)以其简单、成本低、制备方便、储存方便、选择性高、灵敏度高等独特的性能受到人们的广泛关注。

微流控芯片技术是把化学、生物、医学分析等过程中的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析过程。纸基微流控装置作为微流控芯片的一个重要分支，目前被广泛应用到许多领域；纸作为分析的基底材料有成本低廉、生物相容性好、可降解、化学性能良好等优点。通过在纸基装置上构建微流通道，试样可以在设计的通道内通过毛细作用力流动，不需要借助外部动力，可自动驱动待测样品。在现场检测和经济欠发达地区，纸芯片有着很好的应用前景。

为了解决生物标志物分析过程遇到的挑战，基于以上技术的发展，本发明开发了一种基于微流控芯片技术、移动阀、分子印迹技术的纸基电分析装置，并将其用于临床生物标志物的分析检测，满足了肿瘤标志物分析对样品要求少、成本低、使用方便等要求，也满足了医学诊断对高灵敏度，高信息量，低成本的要求。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种基于移动阀与分子印迹技术的纸基装置及其制作方法和应用，为临床检测生物标志物提供了一种全新的装置，利用该装置进行原位合成生物标志物分子印迹聚合物，形成一套临床应用方法，开创了无抗体生物标志物分析的新策略。该装置的新型可移动阀设计，使流体输送连续可靠，克服了多次补充试剂溶液的不均匀性，的保证了长时间的电聚合制备分子印迹结构性能的实现，最终利用电化学差分脉冲伏安法实现对人体血清中肿瘤标志物的临床快速检测，实现了在纸基装置上完成从装置制作到检测结果输出的全部过程，兼具经济、便携、快速等优势。

本发明提供了一种基于移动阀与分子印迹技术的纸基装置的制作方法，包括以下步骤：

(1.1)图样设计：用制图软件设计4种芯片图样，分别为一个工作电极部分、四个对/参比电极部分、一个洗涤液回收部分、一个移动阀；且要求前述工作电极部分具有两个样品池、一个材料添加池、两个指向前述两个样品池的断开通道、三个铆钉孔，前述洗涤液回收部分具有两个洗涤引流亲水通道，前述对/参比电极部分居中位置具有和前述样品池同样大小的亲水区域，每个前述对/参比电极部分具有一个铆钉孔，前述移动阀具有一段贯通的条形疏水通道和一个铆钉孔；

(1.2)芯片原件制作：在植物纤维纸上用蜡印法印制步骤(1.1)设计的前述4种芯片图样，并用控温加热装置对印制好的前述植物纤维纸进行加热，利用重力渗透，前述植物纤维纸表层的蜡融化后均匀渗透到纸张内部形成疏水屏障；