张 昱, 齐 骥, 刘 丰, 王 宁, 孙西艳, 崔 荣,于佳洛, 叶嘉明, 刘 萍, 李博伟*, 陈令新*

(1. 烟台大学环境与材料工程学院, 山东 烟台 264003; 2. 中国科学院烟台海岸带研究所,山东省海岸带环境过程重点实验室, 海岸带环境过程与生态修复重点实验室, 山东 烟台 264003;3. 浙江清华长三角研究院分析测试中心, 国家食品安全风险评估中心应用技术合作中心, 浙江 嘉兴,314006)

1990年,由Manz等[1]第一次提出微型全分析系统(miniaturized total analysis system, μTAS)这一名词后,微型分析平台的相关研究迅速发展。在这其中,微流控技术,又被称为芯片实验室、微流控芯片等,也在迅速崛起。它是对微观尺度流体能进行精准操作和控制的一类技术,其在微米尺度的芯片上,实现了分析处理全过程的高效化、微型化、集成化和便捷化操作[2-4]。微流控技术依靠运输便利性、样品及试剂量小、快速分析、能够进行平行处理等独特优势,在医疗领域、生物工程、环境监测等许多领域展现出了巨大的发展潜力。

微流控纸芯片(microfluidic paper-based chips)或微流控纸分析装置(microfluidic paper-based analytical devices, μPADs)是基于纸张加工微流体通道的微流控分析设备,同时也是微流控技术研究的前沿领域。微流控纸芯片与传统微流控芯片相比,具有独特优点:(1)纸张作为原材料，来源十分广泛。生产微流控芯片传统的制作材料石英、玻璃、硅片和有机聚合物等与纸相比,价格更高,其来源也不如纸张广泛。(2)运输方便,便携性高,可进行实时操作。纸张厚度小(0.06～1 mm),可折叠以方便保存和携带[5]。(3)无需外加动力源。流体可以通过纸张纤维素的毛细作用流动[6],通过疏水化处理形成一定结构的通道可使流体有序流动。……