一种高通量、低成本、操作简单的电化学三维微流控纸芯片的制备及在现场检测中的应用

摘要

本发明公开了一种操作简单、低成本、多通道的电化学三维微流控纸芯片的制备及其现场检测的方法。本发明采用全打印级粘合堆叠模式，分贝在三张A4大小的普通滤纸上，批量打印出疏水蜡图案。制备过程还包括以下步骤：批量打印疏水蜡图案；熔蜡成型；在滤纸上批量丝网印刷阵列工作电极、参比电极与对电极；在滤纸的无工作电极面上依次批量打印辣根过氧化物酶和氧化酶；电化学三维微流控纸芯片裁剪；制备双面胶带片；将滤纸片通过双面胶带片粘合在一起；制备电化学三维微流控纸芯片夹。一种电化学三维微流控纸芯片的现场检测的方法，包括如下步骤：用电化学三维微流控纸芯片夹将纸芯片夹住；然后插入十六铜手指插槽；通过多路复用器连接电化学工作站。

主权项

一种操作简单、低成本、多通道的电化学三维微流控纸芯片的制备方法，其特征是包括以下步骤：在计算机上设计电化学三维微流控纸芯片的三个疏水蜡批量打印图案，分别为蜡批量打印图案A，蜡批量打印图案B，蜡批量打印图案C；在计算机上设计与蜡批量打印图案C匹配的阵列工作电极批量印刷图案；在计算机上设计与蜡批量打印图案B对应的参比电极批量印刷图案；在计算机上设计与疏水蜡图案B对应的对电极批量印刷图案；在计算机上设计与蜡批量打印图案C匹配的辣根过氧化物酶批量打印图案；在计算机上设计与蜡批量打印图案C匹配的氧化酶批量打印图案，一种氧化酶批量打印图案仅用来打印一种氧化酶；将滤纸剪裁成三张打印机所需的常用A4大小的滤纸；将步骤(1.7)中的裁好的A4滤纸放置到喷蜡打印机中，将步骤(1)中的设计的三个疏水蜡批量打印图案打印到步骤(1.7)中的三张A4滤纸上，分别得到滤纸A，滤纸B，滤纸C；将步骤(1.8)中带有蜡图案的所有A4滤纸放置到平板加热器或烘箱中，在60‑150℃摄氏度下加热0.5‑2分钟；采用丝网印刷方法，按照步骤(1.2)中的阵列工作电极批量印刷图案，将阵列工作电极印刷到步骤(1.9)中得到的滤纸C上；采用丝网印刷方法，按照步骤(1.3)中的参比电极批量印刷图案，将参比电极印刷到步骤(1.9)中得到的滤纸B上；采用丝网印刷方法，按照步骤(1.4)中的对电极批量印刷图案，将对电极印刷到步骤(1.11)中得到的滤纸B上；将步骤(10)中制备的滤纸C放入喷墨打印机中，按照步骤(5)中的辣根过氧化物酶批量打印图案，将辣根过氧化物酶墨打印到步骤(10)中滤纸C的无工作电极面上；将步骤(13)中制备的滤纸C放入喷墨打印机中，按照步骤(6)中的氧化酶批量打印图案，依次将四种氧化酶墨分别打印到步骤(13) 中滤纸C的无工作电极面上；对步骤(1.9) 中制备的滤纸A、步骤(1.12)中制备的滤纸B、步骤 (1.14)中制备的滤纸C沿蜡图案外边缘进行裁剪，分别得到滤纸片A，滤纸片B，滤纸片C；取普通双面塑料胶带，将其裁剪成与步骤(1.15)中滤纸片相同大小的双面胶带片A，然后，在相应位置抠四个孔，孔的大小与滤纸片A中纸通道宽度一致，四个孔分别对应滤纸片A中四个纸通道的末端；通过步骤(1.16)中得到的双面胶带片A，将滤纸片A与滤纸片B粘合在一起；取普通双面塑料胶带，将其裁剪成与步骤(1.15)中滤纸片相同大小的双面胶带片B，然后，在相应位置抠十六个孔，孔的大小与滤纸片B中纸通道宽度一致，十六个孔分别对应滤纸片C中十六个电化学检测孔；通过步骤(1.16)中得到的双面胶带片B，将步骤(1.17)中得到多层滤纸片与滤纸片C粘合在一起；取普通单面塑料胶带，将其裁剪成与步骤(1.15)中滤纸片相同大小的单面胶带片，然后，在中心位置抠一个孔，孔的大小、位置与滤纸片A中纸通道宽度一致；将步骤(1.20)中得到的单面胶带片贴到步骤(1.19)中多层滤纸片的滤纸片A上，得到的电化学三维微流控纸芯片；在计算机上设计电化学三维微流控纸芯片夹的导线雕刻图案；利用电路板雕刻机，按照步骤(1.22)中设计的图案，雕刻制备电化学三维微流控纸芯片夹，电化学三维微流控纸芯片夹用于连接电化学三维微流控纸芯片与电化学工作站。