[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

摘要

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。

主权项

1.一种基于移动阀与分子印迹技术的纸基装置的制作方法，其特征在于，所述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；且要求所述工作电极部分具有两个样品池、一个材料添加池、两个指向所述两个样品池的断开通道、三个铆钉孔，所述洗涤液回收部分具有两个洗涤引流亲水通道，所述对/参比电极部分居中位置具有和所述样品池同样大小的亲水区域，每个所述对/参比电极部分具有一个铆钉孔，所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)设计的所述4种芯片图样，并用控温加热装置对印制好的所述植物纤维纸进行加热，利用重力渗透，所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；(1.3)电极在纸基上的构建：用任意软件设计工作电极、对电极和参比电极三种电极的形状，采用3D打印的方法构造对应电极图案形状的图章；将对应工作电极、对电极和参比电极的导电浆料蘸取于所述图章上，并加盖于纸基上对应的区域位置；所述工作电极使用导电碳浆构建位于工作电极部分反面的样品池，所述对电极利用导电碳浆、参比电极利用银/氯化银浆料构建位于对/参比电极部分的正面；(1.4)芯片原件连接：将印有4种芯片图样的纸张按图样裁剪，即得到一个工作电极部分、四个对/参比电极部分、一个洗涤液回收部分和一个移动阀；将所述洗涤液回收部分与所述工作电极部分相连，通过折叠的方式可将所述洗涤引流亲水通道与所述样品池重叠连接，进而使所述样品池中的洗涤液顺利导出；所述四个对/参比电极部分没两个为一组，通过空心铆钉与所述工作电极部分样品池附近预留的铆钉孔铆接，通过旋转实现与所述样品池的分离与重合；所述移动阀也通过空心铆钉与所述工作电极部分对应的预留铆钉孔铆接，所述移动阀利用自身的亲水通道，通过旋转活动实现所述样品池与所述材料添加池的连通与断开；所述工作电极部分、对/参比电极部分与移动阀在对应位置上通过空心铆钉相连，三者可实现以铆钉孔为圆心的相对旋转移动；所述洗涤液回收部分可通过折叠的方式相对于所述工作电极部分做分离与贴合的移动；(1.5)合成功能化分子印迹聚合物层：在所述工作电极部分所在区域表面修饰氧化石墨烯和壳聚糖，增强所述工作电极部分导电性、生物亲和性与粘附力，之后将模板分子生物标志物加入到所述工作电极部分，粘附平衡后，旋转所述对/参比电极部分与所述样品池重合，旋转打开所述移动阀使所述材料添加池与所述样品池连通，之后在所述材料添加池中加入多巴胺溶液，连接电化学工作站，采用循环伏安法进行电化学聚合过程；(1.6)电化学聚合：每当所述材料添加池中加入的多巴胺溶液将干燥时，就打开所述移动阀，通过所述移动阀进行多巴胺溶液的补充，通过所述移动阀补充的多巴胺溶液中的溶质可在电极表面柔和均匀分布；通过所述移动阀上贯通的条形疏水通道实现对多巴胺溶液的导流，进而实现在纸基芯片上长时间连续的进行电聚合反应；(1.7)洗脱模板分子：将所述移动阀关闭，所述对/参比电极部分旋离所述样品池，再将所述洗涤液回收部分折叠至与所述工作电极部分贴合，在设置有工作电极的所述样品池滴加洗脱液，所述洗脱液渗入所述洗涤液回收部分的两个洗涤引流亲水通道中，实现废液的引流；同时工作电极上聚多巴胺膜上的模板分子被洗脱，形成分子印迹层。