高效纸微流控分析芯片及其在POCT中的应用

In this project, we plan to develop high-resolution, low cost, methods based on self-assembly and printing for fabrication of paper microfluidic devices. We plan to increase the lateral resolution of the fabrication from several hundreds of micrometers to tens of micrometers so that highly miniaturized, integrated paper microfluidic devices can be obtained to reduce the consumption of reagents and sample. We also plan to increase the flow rate of liquid on microfluidic chip (from 4 mm/min to 4 mm/s) in order to reduce the testing time. Finally, we plan to synthesize surface-functionalized micro-/nano- particles, to immobilize the particles in the pores of cellulose paper, and to develop method for multiplex microfluidic analysis. By this project, we will develop highly-efficient paper microfluidic chip and connect our chip to a mobile phone for point-of-testing based on the platform of mobile phone.

本研究项目计划研究并发展基于自组装和打印技术的、高精度、低成本的纸微流控芯片制作方法，将纸微流控芯片的通道制作精度从几百微米缩小到几十微米，解决制作微型化、集成化的纸微流控芯片的关键问题，减少试剂样品的消耗。同时，通过优化纸微流控芯片通道的微纳结构和表面物理化学性质，提高液体在芯片上的流速（从4 mm/min提高到4 mm/s)，缩短分析检测所需时间。最后，合成表面功能化的微纳载体，通过将微纳载体固定在纤维素纸的三维孔隙中，从而间接达到纤维素表面功能化的作用，发展基于微纳载体的微流控多元分析方法。通过以上研究，最终发展高效的纸微流控分析芯片，并通过软硬件系统的开发，将芯片通过一个即插即用式的装置与智能手机相连接，实现基于手机平台的POCT检测。

本研究项目研究并发展了基于自组装和打印技术的、高精度、低成本的纸微流控芯片制作方法，将纸微流控芯片的通道制作精度从几百微米缩小到几十微米，解决制作微型化、集成化的纸微流控芯片的关键问题，减少试剂样品的消耗。同时，通过优化纸微流控芯片通道的微纳结构和表面物理化学性质，提高液体在芯片上的流速（从4 mm/min提高到4 mm/s)，缩短分析检测所需时间。最后，合成表面功能化的微纳载体，通过将微纳载体固定在纤维素纸的三维孔隙中，从而间接达到纤维素表面功能化的作用，发展基于微纳载体的微流控多元分析方法。通过以上研究，最终发展高效的纸微流控分析芯片，并通过软硬件系统的开发，将芯片通过一个即插即用式的装置与智能手机相连接，实现基于手机平台的POCT检测。