写字机器人绘制纸基微流控芯片便携检测Ca2+
Portable Detection of Ca2+ Using Writing Robots Drawing Paper-based Microfluidic Chips
- 分析测试学报 2022年41卷第11期 页码：1607-1613
- 作者机构：
1.北京信息科技大学 传感器实验室，北京 100101
2.北京信息科技大学 现代测控技术教育部重点实验室， 北京 100192
3.中国科学院上海微系统与信息技术研究所 传感技术联合国家重点实验室，上海 200050
- 作者简介：
李延生，博士研究生，副研究员，研究方向：便携式生化传感器，E - mail：lys2019@bistu.edu.cn
- 基金信息：国家自然科学基金项目(62101053);北京市教育委员会科学研究计划项目(KM202211232004);传感技术联合国家重点实验室开放课题(SKT1902)
DOI：10.19969/j.fxcsxb.22060501
中图分类号：
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刘旭,高国伟,胡敬芳等.写字机器人绘制纸基微流控芯片便携检测Ca2+[J].分析测试学报,2022,41(11):1607-1613.
LIU Xu,GAO Guo-wei,HU Jing-fang,et al.Portable Detection of Ca2+ Using Writing Robots Drawing Paper-based Microfluidic Chips[J].Journal of Instrumental Analysis,2022,41(11):1607-1613.
刘旭,高国伟,胡敬芳等.写字机器人绘制纸基微流控芯片便携检测Ca2+[J].分析测试学报,2022,41(11):1607-1613. DOI： 10.19969/j.fxcsxb.22060501.
LIU Xu,GAO Guo-wei,HU Jing-fang,et al.Portable Detection of Ca2+ Using Writing Robots Drawing Paper-based Microfluidic Chips[J].Journal of Instrumental Analysis,2022,41(11):1607-1613. DOI： 10.19969/j.fxcsxb.22060501.
摘要
纸基微流控芯片是一种纸质基底芯片，具有性能优良、价格低廉的优势，然而其制备技术多依赖专业昂贵的设备，限制了纸基微流控芯片的发展。该文采用成本低廉的家用写字机器人，将具有敏感特性的智能水凝胶绘制在纸质基底材料上，得到具有水凝胶阀门的纸基微流控芯片。以Ca,2+,为模型靶标，该纸基微流控芯片能实现不同浓度（0.1 ~ 50 mmol/L）Ca,2+,溶液的裸眼定量检测，并具有很好的易用性和重现性。同时采用ILX506 CCD传感器制作纸基微流控芯片的数字显示设备，以实现芯片测量结果的自动读取功能。该方法能快速便捷、低成本地制备多条纸基微流控芯片，为其普适化制备提供了新的研究思路，在发展中地区具有良好的推广前景。
Abstract
The paper-based microfluidic chips are a kind of paper-based chips，which have the advantages of excellent performance，low price，safety and portability．However，the preparation technology for paper-based microfluidic chips mostly depends on the professional and expensive equipments，which limits their development to a certain extent．And it is not conducive to the commercialization process for paper-based microfluidic chips．In this paper，a paper-based microfluidic chip with hydrogel valve was developed by using a low-cost，simple home writing robot to draw a smart hydrogel with sensitive properties on a paper base．In order to verify the feasibility of the preparation method，Ca,2+, was used as a model target．Results showed that the paper-based microfluidic chip prepared by this method could achieve the quantitative detection of Ca,2+, solutions in the concentration range of 0.1－50 mmol/L with the naked eye，which has good usability and reproducibility．Meanwhile，a ILX506 CCD sensor was used to design and optimize the digital display device of the paper-based microfluidic chip so as to realize the automatic reading function for the measurement results of paper-based microfluidic chip．The experimental results showed that this method could be used for the rapid and convenient preparation of multiple paper-based microfluidic chips at low cost．The preparation method provides a new research idea for the ubiquitous preparation of paper-based microfluidic chips，which has a good promotion prospect in those developing regions.
关键词
纸基微流控芯片写字机器人水凝胶快速检测可视化定量检测
Keywords
paper-based microfluidic chipwriting robothydrogelrapid detectionvisual quantitative detection
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