[发明专利]检测铅汞离子的旋转微流控布/纸复合芯片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种检测铅汞离子的旋转微流控布/纸复合芯片及其制备方法，其中，该复合芯片由底部传感器层、中间层、顶部取样层、铅离子印迹荧光传感布和汞离子印迹荧光传感布组成，前三者均由印有疏水图样的滤纸制成且从下至上依次叠装，底部传感器层上具有检测区，中间层的亲水通道与检测区匹配，顶部取样层的亲水采样区整体呈“V”字形且与亲水通道匹配，相邻两个亲水采样区之间开有探测孔；后两者分别由接有汞离子印迹或接有铅离子印迹的布块制成，均贴于底部传感器层的检测区且间隔排布。本发明开发出的旋转微流控布/纸复合芯片，很好地结合了纸芯片与布的特点，并且使用方便、能够特异性的灵敏检测铅汞离子。

技术领域

本发明涉及一种微流控芯片及其制备方法，具体涉及一种用于检测铅汞离子的旋转微流控布/纸复合芯片及其制备方法，属于微流控芯片技术领域。

背景技术

纸张具有可打印性，通过喷蜡打印机可以快捷的在其上面打印设计好的疏水图样(蜡)，而后通过加热，即可向下渗透形成疏水区域，以形成既定的亲水通道，使液体在虹吸力的作用下定向可控地流动，而不需要外加的泵等设备。纸张还具有一定的刚性，可以作为支撑载体置于荧光仪中进行检测。虽然纸芯片(μPAD)技术很流行，但是纸张的湿强度低，在溶液中浸泡会烂软，无法经受长时间的搅拌或振荡(滤纸在水中分别搅拌5min、10min和15min后的状态见图1中的b)，不利于进行化学修饰。

布具有较好的拉伸强度和湿强度(棉质无纺布在水中分别搅拌5min、10min和15min后的状态见图1中的a)，适合进行表面化学修饰，以作为微流控的传感组件。但是，布太柔软，无法通过简单的喷蜡打印方式构建通道，且需要支撑的载体才可置于荧光仪进行信号采集。

发明内容

本发明的目的在于：结合纸芯片与布的特点，提供一种用于检测铅汞离子的旋转微流控布/纸复合芯片及其制备方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种检测铅汞离子的旋转微流控布/纸复合芯片，其特征在于，由底部传感器层、中间层、顶部取样层、铅离子印迹荧光传感布和汞离子印迹荧光传感布组成，其中：

底部传感器层、中间层和顶部取样层均由印有疏水图样的滤纸制成，并且从下至上依次叠装，其中，底部传感器层满印，其上具有若干个成对设置的检测区，这些检测区分布在同一个圆周上且相邻两对检测区之间的距离相等，中间层由疏水图案构成的亲水通道与底部传感器层上的检测区匹配，顶部取样层由疏水图案构成的亲水采样区整体呈“V”字形，底部指向图样中心、顶部与中间层上的亲水通道匹配，并且，相邻两个亲水采样区之间开有探测孔，探测孔与亲水采样区的顶部位于同一个圆周上；

铅离子印迹荧光传感布和汞离子印迹荧光传感布分别由接有汞离子印迹或接有铅离子印迹的布块制成，二者均贴于底部传感器层的检测区，并且间隔排布。

优选的，底部传感器层、中间层和顶部取样层均为正十二边形，并且等大，其中，底部传感器层上具有8个检测区，中间层上具有8个亲水通道，顶部取样层上具有4个亲水采样区和4个探测孔。

优选的，汞离子印迹荧光传感布是采用如下方法制备得到的：

(1)将布料剪成正方形小块；

(2)将剪好的小布块置于盐酸溶液中活化；

(3)将活化后的小布块置于氨基溶液中进行接氨基；

(4)将接氨基后的小布块置于含有羧基修饰的量子点的混合液中进行接量子点；

(5)向已接量子点的小布块中先加入1mL浓度为80mg/L的HgCl₂溶液和60μL APTES预聚合30min，然后加入90μL TEOS和50μL氨水再反应4h，最后用浓度为0.01mmol/L的硫脲溶液洗脱12s。

优选的，铅离子印迹荧光传感布是采用如下方法制备得到的：