利用三維微流控紙芯片實現(xiàn)基于智能手機的水質(zhì)定量比色分析.pdf

1、近幾年水污染問題越來越嚴重，其中重金屬、無機鹽等是幾類主要的水污染物，威脅著人類生命健康。針對傳統(tǒng)的水質(zhì)檢測方法存在使用的儀器體積較大，價格昂貴，需要專業(yè)人員操作，普及度不高等問題，因此，開發(fā)快速、低成本、便攜式的生化檢測技術(shù)成為近幾年人們的研究熱點之一。微流控紙芯片不僅試劑消耗量小，可實現(xiàn)自動化，減少了污染，而且操作簡便，可多個樣品同時檢測，有效提高了分析效率。因此在臨床診斷、食品衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測及生物化學(xué)等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景。本文借

2、助三維微流控紙芯片（3DμPAD）和手機應(yīng)用程序，提出了基于比色分析的水樣快速定量檢測方法。我們通過在一定條件下用兩種結(jié)構(gòu)不同的有機硅烷（十八烷基三氯硅烷和甲基三氯硅烷）處理纖維素濾紙，使之發(fā)生耦合反應(yīng)，在濾紙表面形成一定的納米微觀結(jié)構(gòu)，從而得到理想的超疏水超親油濾紙。在此基礎(chǔ)上，我們利用疏水化濾紙制備了三維微流控紙芯片，并結(jié)合自主編寫的手機應(yīng)用程序?qū)λ械膩喯跛猁}和六價鉻完成了基于比色分析的快速定量檢測；本文主要研究內(nèi)容如下：

3、　　1、采用硅烷化處理方法對濾紙實現(xiàn)疏水化處理，改性后的疏水化濾紙在酸堿水溶液和有機溶劑中有很好的穩(wěn)定性，我們利用疏水化濾紙的疏水親油的特性進行油水分離。通過用該種疏水化濾紙對不同情況下的油水混合液進行分離，證明該疏水化濾紙是一種分離效率高、可重復(fù)使用、后續(xù)易處理的很好的油水分離的材料。
　　2、在疏水化處理濾紙的基礎(chǔ)上，通過“剪切-粘貼”法，將多層疏水基底與親水通道組裝到一起制備3DμPAD。由于3DμPAD的主要材料是纖維素濾

4、紙，纖維素良好的毛細作用驅(qū)動水樣沿著親水通道流動，因此無需外加流體驅(qū)動泵。該裝置質(zhì)地輕，便于保存和運輸，而且其制備操作簡單、成本低、試劑消耗量低，可以實現(xiàn)多種物質(zhì)的同時檢測。
　　3、智能手機功能的不斷完善及其應(yīng)用的普及，對基于手機的快速檢測具有重要意義。本文在Android操作系統(tǒng)中使用Java語言自主編寫了手機應(yīng)用程序——μPAD_DET。利用該應(yīng)用程序可以實現(xiàn)對3DμPAD上的顯色結(jié)果的比色分析。通過對比利用手機應(yīng)用程序和分