微流控芯片色谱分离行为研究文献综述
2020-04-17 04:04
文 献 综 述 一.微流控纸芯片的发展 石蕊试纸是常用的试纸,是检验溶液的酸碱性最古老的一种方式。
它是17世纪英国化学家罗伯特#8226;波义耳通过一个有趣的实验发现而发明创造的,一直沿用至今[1]。
基于这一启发,2007年Whitesides组[2]提出了”纸芯片”这个概念,微流控纸芯片又称纸上微型实验室,是一种在纸基底上构建亲疏水的通道网络以进行分析检测的新型微流控分析器件。
纸芯片因其原料廉价易得、易加工、生物兼容性好、无需外力驱动液流、检测较灵敏[3]等优点受到了科研工作者极大的关注,广泛应用于血液、尿液和唾液中多种临床分析物的检测[4]、对水体中重金属的检测[5]、对葡萄糖和亚硝酸盐的分析[6]、研究乳腺癌组织的微环境酸化[7,8]以及乙醇含量测定[9]等方面。
作为微流控芯片的一个重要分支[10],相比较于传统的微流控芯片(石英、玻璃、硅和高聚物等为芯片基底),基于纸的微型实验室结合了微流控的优点(系统微型化、试样、试剂消耗低、污染少、自动化、集成化程度高等)和纸的优点,实现分析实验室的微型化、集成化与便捷化,为当前微全分析系统提供了一个新的技术平台[10]。
目前,纸微流控芯片的研究主要包括:寻找合适的图案化材料,即具有疏水、疏油等特性;发展简易高效且低廉的图案化加工技术;通过各种功能器件的配合实现各种分析检测的应用等。
二.微流控纸芯片的加工 目前,制作微流控纸芯片的普遍方法是在滤纸上形成图案化的疏水围堰,达到形成亲水通道、反应区域和检测区域的目的。
文献上提到的加工方法主要有光刻技术[6]、蜡印[11]、等离子体处理[12]、喷墨打印[13]、喷墨溶剂刻蚀[14]、绘图[15]、丝网印刷[16] 、柔印 [17]、激光处理[18]、融蜡浸透[19]及切纸技术[20,21]等,在滤纸的特定区域制造出疏水的隔离区,形成具有亲疏水性的通道网络,制得二维(2D)微流控纸芯片。
下面是纸芯片的制作原理图, 图1 纸芯片制作原理图 上述方法只适用于2D纸芯片的制作。
传统的2D纸芯片无法实现高通量、多靶标、多步反应的检测,并且容易产生试剂的交叉污染。
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