基于紫外光降解自組裝單分子層的紙芯片研制及其應(yīng)用研究.pdf

1、相比于傳統(tǒng)的微流控芯片（石英、玻璃、硅和高聚物等為芯片基底），紙芯片具有成本低、易攜帶、易制作、易操作、生物相容性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，近年來在微流控芯片系統(tǒng)中脫穎而出。紙芯片技術(shù)結(jié)合了微流控的優(yōu)點(diǎn)和紙的優(yōu)點(diǎn)，通過在紙上加工出具有一定結(jié)構(gòu)的親/疏水性微通道網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)分析部件，實(shí)現(xiàn)分析實(shí)驗(yàn)室的微型化、集成化與便攜化，為當(dāng)前微全分析系統(tǒng)提供了一個(gè)新的技術(shù)平臺(tái)。本文旨在研究建立一種紙芯片加工的新方法，并將所研制的紙芯片用于食品安全檢測(cè)和健康檢測(cè)。

2、　　 全文共分三章:
　　 第一章，綜述了近年來紙芯片的研究進(jìn)展。首先，著重介紹了紙芯片的加工方法，包括光膠光刻技術(shù)、蠟印技術(shù)、等離子體處理技術(shù)、噴墨打印技術(shù)、噴墨溶劑刻蝕技術(shù)、繪圖技術(shù)、絲網(wǎng)印刷技術(shù)和柔印技術(shù)等，并比較了各種加工方法的優(yōu)缺點(diǎn)。其次，介紹了紙芯片的各種檢測(cè)技術(shù);最后，介紹了紙芯片在健康檢測(cè)、食品安全監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的應(yīng)用。
　　 第二章，研究建立了一種基于紫外光降解自組裝單分子層的紙芯片加工新方法。

3、用十八烷基三氯化硅烷(OTS)的正己烷溶液浸泡親水性濾紙，通過OTS與濾紙纖維表面羥基間的縮合反應(yīng)，在濾紙的纖維素表面自組裝OTS單分子層，使濾紙由親水變?yōu)閺?qiáng)疏水。然后，在石英掩膜的輔助作用下，通過深紫外光UV/O3選擇性區(qū)域光降解，光照的區(qū)域重新恢復(fù)濾紙的親水性，而掩膜保護(hù)的區(qū)域依然保持強(qiáng)的疏水性，因而在濾紙上得到與掩膜一致的親疏水圖案，制得紙芯片。系統(tǒng)考察了硅烷化反應(yīng)時(shí)間、OTS濃度和UV光降解的時(shí)間對(duì)圖案親疏水性的影響。通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)

4、化得知，最佳硅烷化時(shí)間為5 min，OTS的最佳濃度為0.1％，最佳光降解時(shí)間為90 min。制得的紙芯片室溫下至少可以保存6個(gè)月，并耐各種有機(jī)溶劑?？疾炝思埿酒膭?dòng)態(tài)分辨率，其最小親、疏水通道寬度分別為233±30μm和137±21μm。通過XPS、ATR-FT-IR表征了原濾紙、OTS處理的濾紙及紫外光照OTS處理的濾紙的表面特性，討論了反應(yīng)機(jī)理。
　　 第三章，利用第二章研制所得的紙芯片，開展其分析應(yīng)用研究，包括血燕中亞硝