微流控纸芯片的加工技术及其应用1 (1)
图解纸芯片制作及应用进展
图解纸芯片制作及应用进展作者：齐云龙丁永胜来源：《现代仪器与医疗》2013年第03期摘要纸可以作为分离和快速检测技术的支撑材料，采用纸质微流控芯片可实现传统试纸所无法实现的对多组分目标物的同时、定量分析，满足对样品中临床疾病标志物和食品、环境中重要污染物的快速、廉价和便携式分析的需求。
目前已开发许多快速、简便、重复性好、成本低的纸芯片制备方法。
本文以图解方式简要介绍国内外在纸芯片制作及应用方面的研究进展。
关键词图解纸芯片制作应用进展前言微流控芯片（Microfluidic Chip）借鉴半导体微加工技术和（或）微电子工艺在芯片上构建微流路系统（由储液池、微反应室、微通道、微电极、微电路中的一种或几种组成），加载生物样品和反应液后，在压力泵或电场的作用下形成微流路，在芯片上进行一种或连续多种反应，可达到高通量快速分析的目的。
“芯片实验室（Lab-on-a-chip）”或称微全分析系统（Miniaturized Total Analysis System，µ-TAS）意指把生物和化学等领域中所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离检测等基本操作单元集成或基本集成到芯片上，用以完成不同的生物或化学反应过程，并对其产物进行分析。
功能化芯片实验室大体包括3部分：芯片；分析仪，包括驱动源和信号检测装置；实现芯片功能化方法和试剂盒。
采用微流控芯片分析具有突出优点：（1）系统微型化，芯片面积常为数平方厘米；（2）试样、试剂消耗低，污染少；（3）分析速度快、高通量（通道短，场强高，分离快）；（4）自动化、集成化程度高——反应、分离可控性大大提高，在集成化基础上可制成便携式仪器用于现场分析。
其研究应用日趋广泛，涉及生命科学、化学、材料、生物合成、生化诊断分析、药物筛选等领域[1～9]。
纸芯片（Paper-based microfluidics）或纸芯片分析装置（Microfluidic Paper-based Analytical Devices，μPADs或Lab-on-paper Analytical Systems）是微流控分析系统的新成员，与普通意义上的微流控芯片相比，它成本低、制备简便、无需复杂外围设备，能够进行真正意义上一次性、价格低廉、便携式的分析，已经越来越受到关注[10]，被普遍视为未来现场实时诊断发展趋势之一[11～14]，本文重点介绍纸芯片的制作及应用。
微流控纸芯片专利技术综述
微流控纸芯片专利技术综述作者：张若剑刘俊来源：《科技视界》2018年第24期【摘要】微流控芯片具有样本需求量少、高通量、分析速度快、成本低、集成度高、多元化、可定制等诸多优点，是医药生物以及化学领域的新兴的实验装置和热门的研究方向。
纸芯片是一类新的、具有独特优势的微流控芯片类型，特别适于一次性分析。
本文利用国内外专利数据库对关于微流控纸芯片的专利技术进行了数据分析。
【关键词】微流控；纸芯片；疏水剂；蜡印中图分类号： TN492 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）24-0198-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2018.24.0950 引言微流控（Microfluidics）是一种在微米尺度上操作、控制流体的技术。
微流控芯片是微流控技术实现的平台。
通过分析仪器的集成化、微型化，可把实验室中的分析仪器功能集成到几个平方厘米大小的芯片上。
传统的微流控芯片主要以玻璃、硅片、高聚物等材料作为基底，以微通道为网络，将微泵、微阀、微电极、微反应器、检测元件等功能器件像集成电路一样集成在微芯片上。
纸基微流控芯片即“微流控纸分析器件”（microfluidic paper-based analytical devices，μPADs）的概念，通过各种微细加工技术，在滤纸上构建流体通道网络及相关分析器件，建立“纸上微型实验室”（lab-on-paper）[1]。
μPADs将滤纸廉价易得、生物相容性好等特点与微流控芯片的传统优势相结合，一经提出就引起了广泛的关注[2]。
纸基微流控芯片特别适于制作“用后即弃”的一次性分析传感器，具有巨大的应用潜力。
（1）纸基微流控芯片的加工技术纸芯片的加工技术，除了光刻等传统的微电子加工技术之外，还包括纸质的常规加工工艺，如印刷技术等。
滤纸的加工方式丰富，与微流控芯片的技术需求相结合，形成了很多区别于传统微流控芯片加工手段的独特工艺。
pcr微流控生物芯片加工
pcr微流控生物芯片加工
微流控生物芯片（Microfluidics-Based Biosensing Chips）是一种利用以微米量级
的低功耗流体作为载体来实现生物分析的技术。
该芯片基本上是一个灵活的芯片，具有微
小的孔洞或计算机控制的斜坡，可以调整微液滴的移动方向和速度。
这种微流体技术有助
于使检测结果更加准确，进而允许更快速地得出检测结论，从而实现全自动化检测和生物
分析。
由此，微流体生物芯片已成为一种十分常用的PCR应用技术。
它利用微流体技术来实
现PCR反应，进一步精简了PCR反应体系。
微流体芯片PCR技术显著缩短了所需时间，可
使PCR反应缩小到小于1毫克的水平，进而最大限度地提高了可再利用的混合体系的数量。
此外，微流体PCR具有很高的灵敏度和高度的特异性，本质上可以达到定量和定性分析的
目的。
具体而言，微流体芯片PCR加工的步骤包括：1）将微流控芯片的图案以印刷的方式
转移到芯片上密封；2）将经PCR试剂后的PCR混合物放入芯片中；3）将芯片放入PCR仪中，分析其发射模式；4）经反复延时循环、分子交叉反应，实现其最终PCR反应效果；5）最后使用二次PCR技术，延长PCR反应的片段，以达到更准确的反应效果。
以上就是关于pcr微流控生物芯片加工的介绍。
微流控生物芯片技术在PCR反应中成
功地提高了反应效率，并有助于实现更快速、更稳定、更准确的反应结果。
因此，该技术
在芯片PCR应用及其他生物学研究中显现出了独特的优势和应用前景。
微纳流控技术及其在生物芯片上的应用
微纳流控技术及其在生物芯片上的应用微纳流控技术是一种利用微纳米尺度的物理效应来对液体或气体进行精确控制和操纵的技术。
它在生物芯片领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍微纳流控技术的基本原理、优势，并结合生物芯片应用的案例，探讨其在生物医学领域的潜力。
微纳流控技术的基本原理是通过微纳米级的结构和力学效应来控制液体或气体在微尺度上的流动。
常用的微结构包括微通道、微阀门、微泵等。
通过对这些微结构进行设计和控制，可以实现对流体的精确分配、混合、分离等操作。
微纳流控技术相比传统的流体控制方法有许多优势。
首先，微纳流控系统可以高度集成，通过微加工技术构建复杂的流体通道网络，大大减小系统体积和重量。
其次，微纳流控系统具有高度灵活性，可以通过改变微结构的尺寸、形状和组合方式来调节流体的流动性能。
再次，微纳流控系统对样本和试剂的用量要求低，可以实现微量试验和高通量操作。
最后，微纳流控系统可以对流体进行精确控制，实现高精度和高稳定性的流动，有利于实现精密检测和定量分析。
微纳流控技术在生物芯片上的应用领域主要包括生物分析、细胞培养和药物筛选等。
以下分别介绍其在这些领域的具体应用。
生物分析是生物芯片领域的一个重要应用方向。
微纳流控技术可以实现对微量生物样本的快速分析和检测。
例如，利用微阀门和微泵来控制流体的混合和输送，可以实现对DNA、蛋白质和细胞等生物分子的高灵敏度检测。
此外，微纳流控技术还可以与光学和电化学传感器相结合，构建多功能的生物芯片系统，实现多指标的同时检测。
细胞培养是生物医学研究中的核心内容之一。
传统的细胞培养方法需要较大的培养体积和复杂的设备，而微纳流控技术可以在微尺度上实现对细胞的培养和操作。
例如，通过微通道中的流体剪切力和化学梯度的控制，可以模拟体内血管环境，实现对血管内皮细胞和肿瘤细胞的培养和研究。
此外，微纳流控系统还可以对细胞进行定位、分离和分析，有助于深入研究细胞的功能和变化机制。
药物筛选是生物芯片应用领域的另一个重要方向。
三维纸芯片微流控产品制备
三维纸芯片微流控产品制备3D纸芯片微流控技术是一种制备纸芯微流控芯片的新技术，其利用纸张和三维技术，能够在微尺度上精确控制流体的流动。
一、3D纸芯片微流控的组成3D纸芯片微流控芯片的组成包括纸芯、金属电解质和电导靶液。
纸芯是3D纸芯片的支撑组成部分，电解质可以通过涂层的形式或者是一块穿孔电极板。
电导靶随需要而变，根据不同应用可以有不同的靶，如气相、液相、固相、滴定等。
二、3D纸芯片微流控的制备1. 组装尺寸：将金属电解质与电导靶随需要而变进行组装，并经过紫外光固化，以规范恒定的组装尺寸。
2. 调控容量：调整金属电解质层厚度，调节加入过程中的电导靶随需要而变，以调控技术应用中的微流率。
3. 聚集舱: 将组装后的纸芯和金属电解质放入进行组装，组装好后使用紫外光固化，以达到聚集舱的预期效果。
三、3D纸芯片微流控的应用1. 样品分析：利用3D纸芯片微流控技术，可以精确的控制微粒，从而实现样品分析与处理，有利于快速筛检。
2. 气体检测: 3D纸芯片微流控技术可以用于气体的分离和检测，有助于提高气体分析的准确性和速度。
3. 生物样品检测：3D纸芯片微流控技术可以用于精确的控制细胞的分离，有助于开展细胞分析和生物检测。
4. 水质检测：3D纸芯片微流控技术可以实现准确和快速的水质成分分析，从而有效提高水质检测效率。
四、3D纸芯片微流控的未来发展1. 批量制备：近年来，随着3D打印技术的迅速发展，3D纸芯片微流控技术可以大量制备，更好地促进应用。
2. 高精度：技术的精度和可靠性有待更进一步提高，更好地满足应用的要求。
3. 产品的智能化：未来，除了细胞分离外，通过更智能化的产品和技术，可以实现对生物样品的准确分析检测。
4. 结构优化: 通过纸芯结构优化，提高芯片腔室内的流量，以及提高技术的应用稳定性。
纸基微流控技术
纸基微流控技术
纸基微流控技术是一种利用纸或其他多孔膜作为载体实现微流控的技术。
该技术通过毛细管作用操纵微量流体，无需机械部件，如泵或其他控制器。
通过在纸上设置疏水屏障来定义亲水通道和区域，从而实现功能。
与传统的微流控材料相比，纸基微流控技术具有成本低、操作简单、检测快速、设备便携、应用条件不受限、可处理少量液体，并可执行多路分析等优点。
只需少量目标样品即可检测多种分析物，如蛋白质、环境污染物等。
此外，滤纸在现场设置中是有利的，因为它能够从样品中去除污染物并防止它们沿微通道向下移动，使得该技术在缺乏先进医疗诊断工具的国家中特别适用。
纸基微流控芯片，也被称为“微流控纸分析器件”（microfluidic paper-based
analytical devices，μPADs），是纸基微流控技术的一种应用。
这种芯片通过各种微细加工技术在滤纸上构建流体通道网络及相关分析器件，形成“纸上微型实验室”（lab-on-paper）。
它将滤纸廉价易得、生物相容性好等特点与微流控芯片的传统优势相结合，特别适于制作“用后即弃”的一次性分析传感器，具有巨大的应用潜力。
总的来说，纸基微流控技术是一种具有广泛应用前景的微流控技术，尤其在医疗诊断、环境监测和食品安全等领域。