基于毛細(xì)力自驅(qū)動(dòng)的微流控芯片及在POCT中的應(yīng)用.pdf

1、Point-of-care testing(POCT)又名現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、即時(shí)檢測(cè)。微流控芯片實(shí)驗(yàn)室(Microfluidic chip,LOC，Lab-on-chip)又名微全分析系統(tǒng)是目前最有希望實(shí)現(xiàn)POCT的技術(shù)。毛細(xì)作用是常見的自然現(xiàn)象，根據(jù)界面張力的大小可以驅(qū)動(dòng)液體流動(dòng)，制作基于毛細(xì)力自驅(qū)動(dòng)的微流控芯片（紙芯片、線芯片等）。本論文在目前已有的毛細(xì)自驅(qū)動(dòng)微流控芯片的基礎(chǔ)上從二維及三維層面改善毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)芯片的通道，改變通道的微納結(jié)構(gòu)使其

2、具備特定的空間特性和光學(xué)特性;改善微流控芯片用于POCT檢測(cè)時(shí)的信號(hào)產(chǎn)生方式進(jìn)而改善檢測(cè)方式以降低成本提高靈敏度，使其更好地應(yīng)用于POCT中。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、發(fā)展了基于衍紙和剪紙技術(shù)制作豎直紙微流控分析芯片(vPADs)的方法。使用該制作方法不需要光刻、打印、加熱等裝置及工序即可得到微流體通道。通道分辨率通過紙張厚度控制。用該方式制作了可用于四種生化指標(biāo)顯色分析的二維豎直芯片。同時(shí)，還發(fā)展了三維豎直芯片的制作方法，并應(yīng)

3、用于酶聯(lián)免疫分析(ELISA)檢測(cè)人肌紅蛋白(Mb)。
　　2、發(fā)展了基于刮涂法制備纖維素基毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)微流體芯片的方法。制作時(shí)首先將微晶纖維酸解得到的短纖維均勻分散在水中，然后在噴蠟打印過的聚丙烯塑料片基底上刮涂，并形成分散液的圖案。干燥處理后，纖維素短纖維形成類紙的多孔結(jié)構(gòu)。空隙大小由短纖維尺寸控制、通道大小可通過打印控制。這種方法的特點(diǎn)是空隙大小可控性好，分辨率高。使用該方法制作了基于顯色反應(yīng)的葡萄糖和總蛋白的檢測(cè)芯片。結(jié)果表

4、明用該芯片檢測(cè)時(shí)樣品用量少、檢測(cè)靈敏度高。
　　3、發(fā)展了空隙大小均勻可控的光子晶體毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)微流體芯片。制作時(shí)首先在聚丙烯塑料片基底上使用激光打印設(shè)計(jì)好的圖案，然后將單分散SiO2膠體溶液刮涂在基底上形成膠體溶液的圖案。干燥處理后，SiO2納米粒子在微通道中自組裝形成致密的六方密堆積結(jié)構(gòu)（蛋白石結(jié)構(gòu)），隨后灌注硝酸纖維素的前驅(qū)液，干燥后蝕刻SiO2得到反蛋白石結(jié)構(gòu)硝酸纖維素膜。空隙大小和光子晶體膜的反射峰位置由SiO2直徑控制、

5、通道大小可通過激光打印控制。由于反蛋白石膜具有熒光增強(qiáng)效應(yīng)因而使用反蛋白石膜制備的三維折紙芯片具有較高的檢測(cè)靈敏度。
　　4、發(fā)展了基于熱信號(hào)的檢測(cè)方法。制作方法為在微流體通道的進(jìn)樣處設(shè)置水凝膠的微閥，水凝膠由對(duì)重金屬(Hg2+、Pb2+)具有特異性響應(yīng)的核酸適配體組成，待測(cè)物中的重金屬與水凝膠中的適配體特異性結(jié)合后導(dǎo)致水凝膠體積收縮，將微閥打開，增加溶液流過的速度，溶液流到檢測(cè)區(qū)域，溶解檢測(cè)區(qū)域的NaOH來產(chǎn)熱，最后使用額溫計(jì)來