一种快速廉价纸基微流器件制作方法

发布时间：2021-07-16 09:15

　　提出了一种纸基微流器件的制作方法。焊锡丝构建微通道图案,并放入存有聚二甲基硅氧烷（PDMS）器皿中,固化后移除焊锡丝,棉线填入相应区域,制作内嵌棉线的PDMS图案母版。棉线吸收未固化的PDMS,轻压PDMS母版,棉线中未固化PDMS转移到其下的纸基片上,形成疏水性通道壁。在直径0. 8 mm焊锡丝构建的图案下,纸基器件分辨率为1. 07 mm。应用所制作的纸基微流器件进行了红墨水溶液输运及淀粉显色反应。该工作对纸基微流分析器件研究具有一定的参考价值。 

【文章来源】：传感器与微系统. 2020,39(07)CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

棉线图案及制作的纸基微流器件

为分析所研制的纸基微流器件分辨率，将红墨水溶液进样到纸基器件的亲水区，而PDMS通道壁由于疏水特性而隔离红墨水溶液，图3为红墨水溶液在纸基微流器件的分布图，测量疏水区尺寸，可以获得所研制纸基微流器件的分辨率。为便于分析器件分辨率，测量图3中直线纸通道区域尺寸，测得亲水通道宽度为1.46 mm,PDMS通道壁疏水外侧间距为4.07mm，从而可以得到经过提出的纸基微流器件工艺后，每个通道壁的PDMS向外渗透了0.535 mm，因此，用于制作图案两焊锡丝间距至少要大于1.07mm，才能确保微流体正常输运，因此，器件分辨率为1.07 mm。

采用带CCD显微镜观察、记录滤纸检测区颜色变化，验证纸基微流器件淀粉显色反应。图4为5μL的0.2 mol/L碘化钾溶液在纸基微通道中输运并在检测区中与淀粉发生显色反应视频截图。图4中，图4(a)为0.3μL的0.2 mol/L过二硫酸铵溶液，0.4%淀粉溶液和0.01 mol/L的硫代硫酸钠溶液混合液进样到检测区，室温下自然晾干后的图像。图4(b)为5μL的0.2 mol/L碘化钾溶液进样到纸基微流器件通道入口，经过纸基微流通道输运后，检测区视频截图如图4(c)所示。在32.733 s时刻，淀粉开始出现显色反应(图4(d))，到39.6 s时，反应进一步明显，并基本上完成了淀粉显色反应(图4(e))，淀粉颗粒由白色转变为蓝色。此后，显色反应基本没有多大变化，检测区颜色基本保持不变(图4(f))。由图4可知，所制作的纸基微流器件可以完成微流分析。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于石墨烯晶体管的多巴胺检测微流控芯片[J]. 朱红伟,王昊,张中卫,王国东,张影,石峰.  传感器与微系统. 2019(03)
[2]用于心肌钙蛋白Ⅰ检测的微流控芯片[J]. 李兆萌,刘冲,李扬,徐朋朋,王堃,李经民.  传感器与微系统. 2018(12)



本文编号：3286726