CN104492510A - 一种二维微流控纸芯片及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二维微流控纸芯片及其制备方法，该二维微流控纸芯片从上到下依次包括疏水透明膜，亲水性纸通道，疏水基底，亲水性纸通道与疏水基底通过防水双面胶可拆卸连接，疏水性透明膜表面有与亲水性纸通道相对应的待测液体入口，该纸芯片的制备方法也非常简单快捷。本发明的二维微流控纸芯片制作方法简单，携带方便，可用于快速现场检测。

Description

一种二维微流控纸芯片及其制作方法

技术领域

本发明涉及微流控芯片领域，具体涉及一种检测分析用二维微流控纸芯片。

背景技术

微流控纸芯片（paper-based microfluidics），简称纸芯片，是以纸（如滤纸、色谱纸、硝酸纤维膜等）作为芯片主要制作材料，用一定的技术手段在纸芯片上形成亲水和疏水相间的区域，形成纸通道，并集成了进样、分离、反应、检测等基本操作单元，以可控流体贯穿整个系统，实现常规实验室的分析功能的一种芯片。自2007年初哈佛大学Martinez等首次提出该概念并依此制作出纸芯片以来，微流控纸芯片已成功应用于医疗诊断、环境监测、食品安全及营养监测等领域，关于它的研究也受到越来越多的关注。同传统的材料如有机硅片、有机玻璃等作为芯片的基本材料相比，微流控纸芯片有其独特而又极具吸引力的优点，如：它的成本低、可再生、易处理、来源丰富，不仅如此，微流控纸芯片的制作方法也非常简单。

   现有技术中，微流控纸芯片的制备方法主要分为两类，一类是先利用物理或者化学手段，使整张纸全部被疏水性材质所均匀覆盖，然后再通过一定技术对全部的疏水化区域进行进一步的亲水处理，另一类方法则相反，一次性对滤纸的局部进行亲水或疏水处理，直接形成具有亲疏水通道相间的微通道。关于具体的处理方法主要有光刻法、打印法，如紫外光刻、喷墨打印、喷蜡打印、等离子技术处理等。目前，由喷蜡打印技术制得的微流控纸芯片由于快捷、方便受到越来越多的欢迎，然而，由此制得的纸芯片的机械强度不够是其一大缺点。

    本发明突破现有技术中在一张纸芯片上形成亲水疏水区的理念，直接将亲水纸通道从纸质材料上裁剪下来，贴附于疏水基底上，疏水基底可回收使用，制作方法简单方便，无需过多仪器。

发明内容

本发明的目的是提供一种新颖、可承受一定机械强度的微流控纸芯片及其制作方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种二维微流控纸芯片，上到下依次包括疏水透明膜，亲水性纸通道，疏水基底；

进一步地，所述亲水性纸通道与疏水基底通过防水双面胶可拆卸连接；

进一步地，所述疏水性透明膜表面有与亲水性纸通道相对应的待测液体入口；

进一步地，所述所述疏水基底为玻璃、疏水塑料、蜡光纸中的一种；

进一步地，所述亲水性纸通道由普通滤纸制作成的纸通道。

一种所述二维微流控纸芯片的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）      在普通滤纸上用手绘或电脑绘图软件绘出所需要的芯片图样；

（2）      用手工剪裁或电脑控制切割方法将步骤1中的滤纸上的芯片图样裁剪下来，即为亲水性纸通道；

（3）      将步骤2中的亲水性纸通道粘贴在权利要求4所述的疏水基底上；

（4）      将权利要求1所述的疏水性透明膜贴付于步骤3所述的亲水性纸通道上。

有现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

（1）             本发明的二维微流控纸芯片，制作方法简单，携带方便，可用于快速现场检测；

（2）             亲水纸通道与疏水基底为可分离式，不仅有利于疏水基底的回收利用，也免去了传统方法单独在纸芯片上制作疏水区的步骤，更为简捷方便；

（3）             疏水透明膜的使用不仅可减少液体流动时的挥发损耗，也在一定程度上避免液体外溢，此外疏水透明膜上的待测液入口设计方便待测液的加入；

（4）             本发明中的制备二维纸芯片的方法简单、快捷，避免了使用诸如喷蜡打印机等仪器的使用。

附图说明

图1 是本发明微流控纸芯片的亲水纸通道；

图2是本发明微流控纸芯片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本发明的一种二维微流控纸芯片，包括疏水透明膜3，亲水性纸通道1，所述纸通道的图样并不限于本实施例中的样式，本领域技术人原可根据需要设计其他样式的亲水性通道，疏水基底2，所述亲水性纸通道1与疏水基底2通过防水双面胶可拆卸连接，所述疏水性透明膜3表面有与亲水性纸通道相对应的待测液体入口4，所述疏水基底2为玻璃、疏水塑料、蜡光纸中的一种，所述亲水性纸通道可由普通滤纸制得，其他材料，如硝酸纤维纸等常用亲水纸质材料也可实现本发明目的。

所述二维微流控纸芯片的制备方法为：（1）在普通滤纸上用手绘或电脑绘图软件绘出所需要的芯片图样；（2）用手工剪裁或电脑控制切割方法将步骤1中的滤纸上的芯片图样裁剪下来，即为亲水性纸通道1，手工裁剪为精确性要求不高的情况下使用，电脑控制切割为要求精确，测量精度高的情况下使用。（3）将步骤2中的亲水性纸通道粘贴在疏水性基底2上；（3）将疏水性透明膜3贴附于步骤3所述的亲水性纸通道和疏水性基底上，同时所述疏水性透明膜3上的待测液入口4与所述亲水性纸通道上的待测液入口相对应。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种二维微流控纸芯片，其特征在于，所述二维微流控纸芯片从上到下依次包括疏水透明膜，亲水性纸通道，疏水基底。

2.根据权利要求1所述的一种二维微流控纸芯片，其特征在于，所述亲水性纸通道与疏水基底通过防水双面胶可拆卸连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种二维微流控纸芯片，其特征在于，所述疏水透明膜表面有与亲水性纸通道相对应的待测液体入口。

4.根据权利要求3所述的一种二维微流控纸芯片，其特征在于，所述疏水基底为玻璃、疏水塑料、蜡光纸中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种二维微流控纸芯片，其特征在于，所述亲水性纸通道由普通滤纸制作成的纸通道。

6.一种制备权利要求1所述的一种二维微流控纸芯片的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）在普通滤纸上用手绘或电脑绘图软件绘出所需要的芯片图样；

（2）用手工剪裁或电脑控制切割方法将步骤1中的滤纸上的芯片图样裁剪下来，即为亲水性纸通道；

（3）将步骤2中的亲水性纸通道粘贴在所述疏水基底上；

（4）将所述的疏水性透明膜贴付于步骤3所述的亲水性纸通道上。