微流控纸芯片(纸基微流控芯片)制造方法综述

纸基微流控芯片(Paper-based microfluidic analyticaldevices,μPADs)是一种新兴的微流控分析技术平台,具有成本低、加工简易、使用和携带方便等优点,在临床诊断、食品质量控制和环境监测等应用领域具有很大的应用前景。纸基微流控芯片采用纸张作为基底替代硅、玻璃、高聚物等材料,这种分析器件被称为纸上微型实验室,也称为微流控纸分析器件。其在临床诊断、食品质量、环境监测等领域有极广泛的应用。

本文对μPADs的制造方法进行了综述,总体上纸基微流控芯片的制造工艺可分为基于物理及基于化学的方法来构造纸上的微流道。物理工艺主要是通过喷蜡打印、激光切割、印刷、绘图、喷墨打印、印章压印等方法在纸上构造出设计的疏水区域,从而是待分析流体按照设定的亲水通道流动,实现各种生化分析。而化学工艺主要是指通过光刻、紫外固化、等离子刻蚀等构造出流道,实现分析样品的流动控制。

本文对各种纸基微流控芯片的制造工艺进行了总结,并给出了各种工艺所能适用的场景,比如对生物应用那种制造方式比较合适;那种适合在测试现场能快速设计、马上使用;那种制造方法是适合于大批量制造的;那种工艺更适合于实验室内的原型测试等。并探讨了各种工艺制造纸基微流控芯片的优缺点。基于作者的理解,我们认为未来纸基微流控芯片的一个重要趋势就是向Point of Care(POC,现场诊断) 系统发展,而将纸基微流控芯片与开源硬件系统Arduino结合,并配合3D打印技术是实现Point of Care Test的重要趋势。


微流控纸芯片未来将会与智能手机、开源硬件、3D打印技术进行深度结合,扩展其功能,更向POC仪器进发。

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