[发明专利]一种光电化学三维纸芯片的制备及其在肿瘤检测中的应用

权利要求书

1.一种光电化学三维纸芯片的制备及其在肿瘤检测中的应用，其特征是包括以下步骤：

1.1 在计算机上设计如附图1所示的光电化学三维微流控纸芯片的疏水蜡批量打印图案，放大后的样式如附图2所示；

1.2 将纸剪裁成常用A4大小的纸，将步骤（1.1）中设计的疏水蜡批量打印图案打印到A4纸上，随后将带有蜡图案的A4纸放置到平板加热器或烘箱中，在150 oC加热2 min；使蜡融化并浸透整个纸的厚度，形成疏水墙；

1.3 采用丝网印刷的方法，将阵列工作电极、参比电极、对电极印刷图案依次印刷到步骤（1.2）中得到的纸上，最后所得的样式如附图3所示，其中左侧为工作区，上面印刷有6个工作电极，右侧为参比区，上面印有参比电极和对电极；

1.4 对（1.3）中亲水区域功能化，将抗体固定在亲水区域，随后用牛血清白蛋白封锁活性位点；

1.5将目标物或血清试样在固定抗体的反应区域孵育；

1.6将经（1.5）处理后的纸芯片折叠，将含有抗坏血酸的磷酸缓冲液滴加到印有参比电极对电极的纸层上，在紫外灯的照射下，连接电化学设备进行测试。

2.根据权利要求书所述光电化学三维微流控纸芯片的制备及其在多肿瘤标记物现场即时检测中的应用，其特征在于该方法的具体步骤为：

2.1 在计算机上用Adobe illustrator CS4设计光电化学三维微流控纸芯片的疏水蜡批量打印图案；

2.2 将纸剪裁成常用A4大小的纸，利用蜡打印技术在纸上打印蜡疏水图案，将打印蜡的图案在恒温150 oC下2 min，使蜡融化并浸透整个纸的厚度，形成疏水墙没有打印蜡的部分为亲水区即为工作区；

2.3 采用丝网印刷技术、石墨为原料，取等体积的丙酮和环己酮溶液，再加入对应量的乙酸纤维素，使用超声波超声使乙酸纤维素充分的溶解在丙酮和环己酮的混合溶剂中，最后加入一定量的石墨粉，用玻璃棒充分混匀，在纸上印制6个工作电极，一个碳对电极和Ag/AgCl参比电极；

2.4 将（2.3）所得的纸进行功能化，制备工作区

制备Pt纳米粒子：称取170 mg的聚乙烯吡咯烷酮加入到5 mL 1mM H₂PtCl₆，将此溶液用去离子水稀释到58 mL，在磁力搅拌下加入新配置的2 mL 1%的NaBH₄，继续磁力搅拌3 h；在纸上生长纳米多孔Pt粒子：量取15 μL制备的Pt纳米粒子，滴加到（2）上印有工作电极的反面工作区上，室温下孵育1 h，目的是使Pt纳米粒子牢固的吸附在纸纤维上，去离子水冲洗3次以移除未成功附着的Pt纳米粒子，将长有Pt种子的纸片放于烧杯中，随后将10 mL的多孔Pt的生长溶液，此生长溶液包含0.5 mM的H₂PtCl₆和0.01 mM的抗坏血酸，加入到烧杯中，60 oC水浴加热20 min，取出纸芯片，室温下自然干燥；在生长有纳米多孔Pt粒子的纸芯片上水热法生长ZnO纳米棒：将长有纳米多孔Pt粒子的纸芯片放于匀胶机上，向此纸芯片上滴加40 mM的Zn(CH₃COO)₂·2H₂O，以1000 rpm的速度旋涂60 s，取出纸片放于恒温干燥箱中干燥150 oC干燥10 min，将旋涂和加热干燥的步骤重复6次，即可获得附着有ZnO种子且生长有纳米多孔Pt粒子的纸芯片；随后将此纸芯片放于25 mM Zn(NO₃)₂·6H₂O与25 mM六次甲基四胺的水溶液中，90 oC加热6 h即可；在ZnO纳米棒上生长CdS量子点：将上述生长有ZnO纳米棒的纸芯片放于10 mM的Cd(NO₃)₂和10 mM硫代乙酰胺中，室温下反应60 min，取出纸芯片，去离子水冲洗4次后干燥；将5 μL抗体固定在经上述功能化的纸芯片上的亲水区域，室温下干燥，随后用5 μL 1%的牛血清白蛋白掩蔽活性位点，室温下孵育50 min；

2.5将目标抗原或血清样品滴加到反应区，室温下孵化50 min；

2.6将纸芯片折叠，将40 μL含有抗坏血酸的、pH等于7.4的磷酸缓冲液，滴加到印有参比电极对电极的纸层上，在紫外灯的照射下，连接电化学设备进行测试，其中抗坏血酸和磷酸缓冲液的浓度均为0.1mol·L^-1。

3. 根据权利要求1所述丝网印刷电极所用的纸材料为一级色谱纸。