利用三維微流控紙芯片實現(xiàn)基于智能手機的水質定量比色分析.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)測及生物化學等領域有很大的應用前景。本文借

2、助三維微流控紙芯片（3DμPAD）和手機應用程序，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構不同的有機硅烷（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，在濾紙表面形成一定的納米微觀結構，從而得到理想的超疏水超親油濾紙。在此基礎上，我們利用疏水化濾紙制備了三維微流控紙芯片，并結合自主編寫的手機應用程序對水中的亞硝酸鹽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動水樣沿著親水通道流動，因此無需外加流體驅動泵。該裝置質地輕，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)多種物質的同時檢測。
　　3、智能手機功能的不斷完善及其應用的普及，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用程序——μPAD_DET。利用該應用程序可以實現(xiàn)對3DμPAD上的顯色結果的比色分析。通過對比利用手機應用程序和分