快速检测镉离子印迹纸芯片的制备

利用智能手机的数码成像技术及印迹技术,以镉为目标重金属离子,以柠檬酸和硫脲制备得到的碳点为材料,3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为功能单体,氨水为催化剂,正硅酸乙酯(TEOS)为交联剂,制备了镉离子印迹检测试纸。制备及检测的优化条件为:APTES用量40μL、TEOS用量60μL、碳点浓度0.2mg·mL^(-1)、超声时间35min、点样体积3μL、显色时间15min、pH=8。在上述条件下,镉离子含量为0.1~0.5μg·mL^(-1)时,与B/(R+G+B)值有较强的线性关系,检出限为0.0015μg·mL^(-1),R^(2)=0.9965。用本法测定金银花中镉的含量,回收率为91.11%~106.67%,平均相对标准偏差为4.43%。该检测试纸具有制备简单、成本低廉、检测速度快等优点。

4-巯基苯硼酸-纳米金粒子-纸芯片体系检测唾液酸

本研究旨在建立一种基于纸芯片的唾液酸检测体系。合成4-巯基苯硼酸修饰纳米金粒子(4-MPBA-AuNPS)并对其进行表征。4-MPBA-AuNPS与唾液酸可发生选择性相互作用而逐渐团聚,颜色由红变蓝,在纸芯片上进行显色,手机拍照记录结果,Photoshop软件分析颜色强度。在0.9mmol·L^(-1)~2.9mmol·L^(-1)范围内,红蓝通道色度比值(ΔBlue/Red)与唾液酸浓度呈良好线性关系,检测限为1.9μmol·L^(-1),加样回收率为98.96%~101.1%。样品检测结果误差为-0.58%,准确度良好。该方法具有样品用量少、检测快速、准确性高等特点,有望用于人血清中唾液酸含量的检测。

基于微流控纸芯片-显色法快速测定全血中尿酸的含量

提出了基于微流控纸芯片-显色法快速测定全血中尿酸含量的方法。使用喷蜡打印机将设计的微通道网格打印在色谱纸上,经过加热处理得到微流控纸芯片。在微流控纸芯片I区(样品预处理区)滴加3.2μL 0.10 g·mL^(-1)乙二胺四乙酸(EDTA)溶液和4.8μL 0.015 g·mL^(-1)壳聚糖溶液,干燥,得到微流控纸芯片检测平台。全血样品与磷酸盐缓冲液(pH 7.4)按体积比1∶4混合,分取混合溶液13μL滴加至I区,红细胞与血浆在壳聚糖和EDTA的凝集作用下发生分离,血浆流动至II区(显色区);待血浆完全铺满II区后,滴加3μL三氯化铁和邻二氮菲的混合溶液,静置反应2 min,用手机拍照,采用Photoshop CS2软件分析显色区的颜色强度,得到RGB值(红、绿、蓝三色叠加值),根据标准曲线计算尿酸含量。结果表明:全血中葡萄糖等常见还原性物质均不影响尿酸含量的测定;尿酸浓度在0.05~0.85 mmol·L^(-1)内与RGB值呈线性关系,检出限(3.3s/k)为0.03 mmol·L^(-1)。方法用于实际全血样品分析,并与某医院检验科的测定结果进行比对,结果显示该方法所测结果与医院检测结果无显著性差异;按照标准加入法对实际样品进行回收试验,回收率为103%~110%。

壳聚糖基碳点纸芯片检测槐米中芦丁含量

基于黄酮类物质芦丁对天冬酰胺热解法制备的荧光碳点有选择性的猝灭作用,研究一种壳聚糖基碳点纸芯片快速检测槐米中芦丁含量的方法。滤纸浸没于含碳点与壳聚糖的铸膜液中,干燥后滤纸表面形成碳点壳聚糖薄膜,获得壳聚糖基碳点纸芯片,直接点样后,样品斑点可限制在一定区域内且显色均匀,在365 nm紫外灯照射下拍照,分析显色斑点的红(R)、绿(G)、蓝(B)值,优化纸芯片的制备条件和检测条件。结果表明优化条件为:铸膜液组成为壳聚糖质量浓度20 mg/mL、碳点质量浓度1.0 mg/mL、样品溶剂为50%乙醇溶液、显色时间20 min,该优化条件下芦丁质量浓度(C)在4~120μg/mL范围时,样品斑点与溶剂斑点的G值差值(ΔG)和C呈线性关系。按该法测得3批次槐米中芦丁相对含量平均值分别为23.85%、22.83%、20.30%,平均相对标准偏差分别为6.1%、5.6%、6.7%,回收率为91.27%~107.5%,与高效液相法测定结果接近。该法简便快速,可用于槐米芦丁含量测定的快速现场测定。

基于上转换荧光共振能量转移的纸芯片检测银离子

上转换纳米粒子(UCPs)近红外光激发的特性不仅可有效避免复杂生物样本的背景干扰,还可以克服散射光和纸张添加剂的干扰。本文尝试将UCPs用于纸基分析装置,构建了以UCPs作为能量供体,以氧化碳球(CNPs)为能量受体基于荧光共振能量转移(FRET)的纸芯片,利用核酸适配体与目标物的特异性识别作用,实现了Ag^(+)的纸上检测。向纸芯片检测区加入CNPs后,CNPs与UCNPs表面的Ag^(+)适配体通过π-π堆积作用组装在一起,发生FRET过程,使UCNPs荧光猝灭;加入Ag^(+)后,Ag^(+)与适配体特异性结合,FRET消失,UC-NPs荧光恢复,荧光恢复程度随着Ag^(+)浓度的增大而增大。该纸芯片对Ag^(+)表现出良好的特异性,检测线性范围为0.05~50 ng·mL^(-1),线性相关系数为0.9901,检测限为0.01 ng·mL^(-1)。

基于数码成像法的分子印迹纸芯片测定槐花中芦丁的含量

基于数码成像法,结合分子印迹技术和微流控纸基分析芯片,制备了一种对芦丁有高选择性的分子印迹纸芯片。用激光打印机将直径为6 mm的微流控通道打印在滤纸上,于170℃加热1.5 h后获得含亲水、疏水区的纸芯片。以芦丁为模板,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,超声聚合45 min后得到预聚液。在亲水区中滴加14μL预聚液,以0.01 mol·L^(-1)氢氧化钠溶液浸泡洗脱后,得到芦丁分子印迹纸芯片。称取2.00 g槐花,用10 mL 4 g·L^(-1)沸腾的硼砂溶液提取两次,合并滤液,加水稀释,得到芦丁待测液。在芦丁分子印迹纸芯片检测区中滴加5μL芦丁待测液和5μL 10%(质量分数)氯化铝溶液,室温下反应40 min,于365 nm紫外灯下用手机进行拍照,获得荧光图片,用Adobe Photoshop软件对图片进行处理,获得R(红)、G(绿)、B(蓝)值。结果显示:芦丁质量浓度在0.010 0~0.200 0 g·L^(-1)内与R、G、B值之和呈线性关系,检出限(3s/k)为0.007 9 g·L^(-1);对实际样品进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率为82.6%~105%;方法用于3个槐花样品分析,芦丁的质量分数为6.07%~6.53%,测定值的相对标准偏差(n=5)为3.1%~5.2%。

阵列式碳点印迹纸芯片快速检测槐花中芦丁含量

基于芦丁对碳点的荧光猝灭作用,结合分子印迹技术制备了芦丁选择性检测纸芯片。以壳聚糖为功能单体,芦丁为模板分子,天冬酰胺热裂解获得的碳点为核,戊二醛为交联剂,进行分子印迹,将该印迹预聚液滴于经激光打印处理过的滤纸阵列式亲水区,制得低成本的碳点印迹纸芯片。通过分析显色斑点三原色R(红)、G(绿)、B(蓝)值,对纸芯片的制备条件和显色条件进行了优化。结果表明在优化条件下,含结构类似物在内的共存物质不干扰测定,荧光斑点的R+G+B值与芦丁浓度在0.01~0.12 mg·mL^(-1)区间时呈良好的线性关系,R^(2)=0.991。按此法测得槐花中芦丁含量的平均相对标准偏差为6.8%,回收率为87.75%~105.7%,与HPLC测定结果接近。该纸芯片能用于复杂样品中芦丁含量的快速现场测定。

微流控纸芯片显色法检测图像处理方法的比对

建立了基于Gamma灰度值的微流控纸芯片定量分析法,并用于检测半胱氨酸浓度。将其与现有的RGB均值法进行比较。结果表明,RGB均值法检测的相对误差小于2.0%,相对标准偏差(RSD)最大为0.26%,y=82.333x+27.06,R^(2)=0.9986;Gamma灰度值法检测的相对误差小于1.0%,RSD最大为0.26%,y=77.976x+22.402,R^(2)=0.9994。RGB均值法数据处理简单,误差较Gamma灰度值法稍大。Gamma灰度值法较为复杂,但线性关系更好,在实际应用中均能满足要求,可根据具体情况进行选择。

自供热复合磁吸式微流控纸芯片加热层的研究

目前,基于酶抑制法设计的多层农残检测微流控纸芯片内置加热层以生石灰遇水放热为供热原理,放热不稳定,泄露后影响酶抑制检测反应正常进行。针对以上问题,以选择安全稳定的铁粉电氧化反应作为供热原理,设计自供热复合磁吸式微流控农残检测纸芯片的加热层,保证酶反应时所需温度,并兼顾供热效果、成本与纸芯片体积。对加热层参数进行优化,结果表明:进水区直径为20mm,混合粉末中包含铁粉1.00g、活性炭0.10 g、NaCl0.20g,进水量为100μL;误差补偿后的相对误差为4.0%。加热层释放热量基本可以满足茶叶收获时期在室内进行酶抑制检测的温度需求,在解决纸基微流控纸芯片需外置供温设备问题的同时更加安全稳定,有利于实现自动化、便捷化农药残留检测。

纸芯片微流控技术的发展及应用

纸芯片微流控技术是一种新型微流控技术。相比于以玻璃、石英、高聚物等为基底的传统微流控芯片,纸芯片具有成本低、易操作、可携带、耗样量小等优点。该文介绍了纸芯片的发展及常用的制作方法,并举例说明了光度法、荧光法、化学发光及电化学发光法和电化学法在纸芯片检测中的应用;归纳了纸芯片技术在临床诊断、环境监控以及食品安全分析等方面的应用;最后对纸芯片微流控的应用前景进行了展望。

微流控多层纸芯片研究乳腺癌组织的微环境酸化

将多层纸芯片技术用于肿瘤微环境酸化研究。将种植有乳腺癌细胞的8层硝酸纤维素薄膜叠放并封装于芯片中,用以模拟3D乳腺癌组织。灌流培养多层纸芯片乳腺癌组织数天后拆分多层纸芯片,以检测各层薄膜上细胞生存、增殖和胞内乳酸含量,解析不同深度下肿瘤细胞微环境酸化程度。实验表明,细胞酸化程度受灌流速度影响,高灌流速度可以增加纸层上细胞密度,酸性代谢产物排出增加。缺氧也是导致微环境酸化的重要因素。随着氧气扩散距离的增加,酸化程度加重,并且肿瘤细胞生存率和增殖率相应降低。

纸芯片制作及其在化学发光法检测葡萄糖和尿酸中的应用

纸芯片是一类新型的个性化诊断器件,可快速、廉价、简便地进行多组分分析。采用光刻法制备了一维和二维纸芯片(μPADs),并对不同通道芯片检测所需的样品体积进行理论估算。同时利用葡萄糖氧化酶-葡萄糖反应产生过氧化氢诱导鲁米诺化学发光,在纸芯片上检测葡萄糖,线性范围为2.0×10-4～9.0×10-4 mol/L,检出限为5.0×10-5 mol/L,比纸芯片上电化学检测葡萄糖(5.0×10-4 mol/L)低一个数量级。利用同样的原理进行了尿酸检测,线性范围为1.0×10-4～1.2×10-3 mol/L,检出限为6.0×10-5 mol/L,检测0.5mmol/L葡萄糖和0.5mmol/L尿酸的相对标准偏差分别为2.68%(n=11)和4.59%(n=11)。将一维、二维芯片组装成三维芯片,验证了纸芯片上化学发光法同时测定葡萄糖和尿酸的可能性。

微流控纸芯片用于茶多酚含量快速检测

以福林酚显色反应和分光光度法为基础进行多酚含量检测是当前世界上广泛采用的方法[1,2]。与其他显色体系相比,福林酚显色反应因为定量准确且检测结果可用于简单评估样品的抗氧化能力而广受青睐,但是文献报道该反应需30~90min才能达到适宜分光光度检测的稳定状态[3]。为避免同一检测系统中（包括标准溶液和待测样品）不同检测对象的显色反应时间差异（t）所造成的测量误差（A）,常规实验室检测均在显色反应完成后、颜色信号达到稳定状态后进行,整个测试耗时超过2h,检测效率较低。实验利用微流控纸芯片[4,5]的阵列反应能力,进行标准溶液与样品的同步平行显色与信号检测,通过消除检测中的显色反应时间差异（即使Dt=0）,消除检测数据对显色反应进行程度的依赖性,建立基于福林酚显色反应的茶多酚含量快速检测新方法。

纸芯片显色法同时检测乳酸脱氢酶和碱性磷酸酶

本文建立了一种基于纸芯片的乳酸脱氢酶(LDH)检测方法。实验优化了黄递酶(DIA)/碘硝基四唑紫(INT)显色体系检测LDH的条件,考察了方法的选择性,获得了较好的线性关系,并成功用于血清样品中LDH含量的测定。同时,结合DIA/INT和BCIP/NBT显色体系,通过构建一维、三维纸芯片,实现了LDH和碱性磷酸酶(ALP)的同时检测。两者同时检测时,颜色区分明显,相互之间干扰较小。纸芯片显色法操作简单、结果直观可见、效果良好。

一种简易的纸芯片制备及其在凤丹皮有效成分检测中的应用

采用高分子牛元透明防水胶涂抹在用磁铁遮盖了部分表面的纸张上的方法快速制备了纸芯片,该方法制备纸芯片非常快速,且成本低廉,价格便宜,无需大型仪器设备,值得推广。将该方法应用在了凤丹皮中丹皮酚有效成分的检测中取得了令人满意的效果。

基于硅氧烷喷墨打印加工纸芯片的研究

提出了一种基于硅氧烷喷墨打印技术加工纸芯片的方法.将十八烷基三甲氧基硅烷的正庚烷溶液以喷墨打印的方式打印到滤纸上,由于滤纸的强吸水性,十八烷基三甲氧基硅烷的甲氧基水解生成硅羟基,硅羟基与滤纸纤维上的羟基缩合使硅氧烷结合到滤纸纤维上.该加工方法简单、低廉,适于纸芯片的大规模加工与制作.用该方法加工的纸芯片分析了尿样中的蛋白质含量,证明其在临床检测中的广泛应用前景.

基于酶-高分子共聚物的纸芯片用于葡萄糖的快速比色法检测

本文通过聚乙二醇化合成了酶-高分子共聚物纳米颗粒(mPEG-GO;&HRP conjugate nanoparticles,mCNPs),并将其固载在纸芯片上,制备了一种便携式的葡萄糖比色纸芯片。通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对mCNPs纸芯片的形貌和元素进行了表征和分析。结果表明,mCNPs已成功负载在纸纤维上。在优化的检测条件下,微克级的mCNPs被固载在纸芯片上,可快速(30 s左右)实现0.1~3.0 mmol/L浓度范围内的葡萄糖的比色检测,检出限为0.01 mmol/L。在高温环境和长期储存时,与游离酶纸芯片相比,mCNPs纸芯片表现出更稳定的检测性能。本方法用于检测真实血清样本的回收率为97.52%~101.76%,具备潜在的实际应用价值。

微流控纸芯片在环境分析检测中的应用

近年来,微流控纸芯片由于低成本、便携化、检测快等优点,在需要快速检测的环境分析领域中展现出了巨大的应用前景。该综述从微流控纸芯片在环境分析中的应用角度,总结归纳了微流控纸芯片在环境分析中的最新研究进展,并展望了其在未来的发展趋势与挑战。论文内容引用150余篇源于科学引文索引(SCI)与中文核心期刊中的相关论文。该综述包括微流控纸芯片在环境检测中的优势与制造方法介绍;电化学法、荧光法、比色法、表面增强拉曼法、集成传感法等基于纸芯片的先进分析方法介绍;根据环境分析目标物种类,如重金属离子、营养盐、农药、微生物、抗生素以及其他污染物等,对纸芯片的最新应用现状进行了举例评述;基于微流控纸芯片的环境分析研究的未来发展趋势和前景展望。通过综述近期相关研究,表明微流控纸芯片从提出至今虽然只有十几年的发展历程,但其在环境分析研究中的发展却十分迅速。微流控纸芯片可以根据不同的环境条件和检测要求灵活选择制作与分析方法,实现最佳的检测效果。但是微流控纸芯片也面临一些挑战,如纸张机械强度不足、流体控制程度不佳等问题。这些问题指出了微流控纸芯片在环境检测领域的发展趋势,相信随着不断深入的研究,纸芯片将会在未来的环境分析中发挥更大作用。

多层纸芯片乳腺癌组织微阵列用于抗肿瘤药物测试

开发了一种多层纸芯片细胞培养平台,将乳腺癌细胞分别接种于多层的图形化纸芯片的亲水区,折叠后构建了仿真实体肿瘤。多层纸芯片覆以微孔薄膜,用以仿真血管内皮层。培养不同时间后,拆解多层纸芯片检测乳腺癌组织内各层面的细胞形态、存活率、细胞周期分布以及细胞内乳酸含量。实验结果显示,各层纸芯片培养的乳腺癌细胞存活率均高于80%,并形成了类组织结构。芯片乳腺癌组织内部呈酸化倾向,且酸化程度随着培养时间的延长而升高。与二维(2D)培养细胞相比较,纸芯片乳腺癌组织内细胞增殖比例显著降低(15%vs 60%)。多层纸芯片乳腺癌组织显示了更接近体内情况的药物反应机制,细胞存活率随阿霉素浓度升高呈现缓慢下降趋势,IC50值显著高于2D培养细胞组(5.0μmol/L vs 1.144μmol/L)。这种多层纸芯片乳腺癌组织微阵列构建简便、仿真度高,有望成为抗肿瘤药物反应测试的有力工具。

阵列纸芯片比色法检测碱性磷酸酶

采用5-溴-4-氯-3-吲哚磷酸盐（BCIP）/氯化硝基四氮唑蓝（NBT）显色体系,构建了阵列纸芯片比色检测碱性磷酸酶（ALP）的方法。首先,借助烘干处理方式在光刻法制备的阵列纸芯片微孔中固定显色试剂,然后加入ALP进行显色反应,最后,采用凝胶成像仪和普通照相机成像,读取显色强度（灰度值）进行比色检测。详细考察了显色条件对检测结果的影响,探讨了人血清白蛋白对ALP检测的增色效应,在最佳实验条件下,ALP检测的线性范围为1.5~20 U/L,检出限（3#）为0.78 U/L（n=18）,比文献报道中纸芯片上检测ALP方法的检出限低约两个数量级。本方法成功用于实际血清样品检测,测定结果与临床值一致。在此基础上,构建了双色阵列纸芯片,通过颜色的变化实现了ALP的可视化半定量检测。