[发明专利]一种纸芯片及其制备方法

说明书

本发明提供一种纸芯片及其制备方法，涉及生物检测技术领域。一种纸芯片，包括纸基材，纸基材上设有至少一个检测区，检测区通过喷墨打印法固定有检测材料，检测材料包括蛋白基贵金属纳米簇和探测基元。其制备方法为将检测材料注入到喷墨打印设备的墨盒中，然后利用喷墨打印设备将检测材料打印到纸基材的检测区中，得到荧光型的纸芯片。利用蛋白基贵金属纳米簇为墨水，通过喷墨打印的方法制备得到荧光型纸芯片，可以实现对多种生物分子的检测，简单、便携、易于操控，且制备方法简单，易于实现。

技术领域

本发明涉及生物检测领域，且特别涉及一种纸芯片及其制备方法。

背景技术

2007年，Whitesides课题组首次提出了纸芯片的概念。由于纸质基底具有丰富的来源、低廉的成本、稳定的化学性能、方便的携带能力和良好的生物可降解性，结合其他的成熟技术，可方便地制备出用于分离、反应和探测的装置。相较于传统的微流控芯片，纸芯片的分析部件无需外置流体泵设备或复杂的电路设计和芯片设计，可以通过纸芯片中纤维素纤维的毛细血管作用达到送样和传输的目的。同时，纸芯片的柔软性为后续加工技术的创新提供了更好的平台和更大的可能性，因此，现阶段新型纸芯片的制备受到了研究者的广泛关注。

通常，纸芯片的制备需要事先将具有毒性的SU-8光敏胶填充在纸纤维的内部空隙，然后在经预处理的纸质基底上通过光刻图案或模塑法区分出检测区域和非检测区域。整个过程耗时较长、程序复杂、毒性高，极大地限制了纸芯片在纸基分析平台的进一步发展及应用，亟需得到一种简单绿色的制备纸芯片的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纸芯片，此纸芯片可用于检测多种生物分子，安全环保，简单易操作。

本发明的另一目的在于提供一种纸芯片的制备方法，采用喷墨打印法制备得到纸芯片，简单易控，操作性强。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种纸芯片，用于生物分子检测，包括纸基材，所述纸基材上设有至少一个检测区，所述检测区通过喷墨打印法固定有检测材料，所述检测材料包括蛋白基贵金属纳米簇和探测基元。

本发明还提出上述的纸芯片的制备方法，其包括以下步骤：

S1，提供检测材料，将检测材料注入到喷墨打印设备的墨盒中；

S2，提供纸基材，将纸基材放入喷墨打印设备中；

S3，将检测材料打印至纸基材的检测区中。

本发明实施例的纸芯片及其制备方法的有益效果是：

本发明的技术原理是利用探测基元和待测的生物分子反应，生成能使蛋白基贵金属纳米簇发生荧光淬灭的淬灭剂(例如过氧化氢等)，根据反应前后的荧光变化或相对荧光强度实现待测生物分子的定性或定量检测。生物分子的评价指标明确，评价方法简单易操作，可以实现对多种生物分子的检测。

蛋白基贵金属(Au、Ag、Pt、)纳米簇是指由几个到约一百个原子组成的分子聚集体，其尺度小、无毒、水溶性好、光稳定性强、制备条件简单并有特殊的光学性能，能够发出较强荧光，用于生物荧光成像、生物传感器等。蛋白基贵金属纳米簇能够产生荧光，并在猝灭剂，例如过氧化氢的作用下发生荧光猝灭，利用此原理，可以用来实现对多种生物分子的检测，且使用的试剂均无毒副作用，绿色环保。

蛋白基贵金属纳米簇自身带有负电，能够作为喷墨打印设备中的墨水使用，且分子尺寸可控，有利于喷墨打印的进行。采用喷墨打印技术制备纸芯片，具有可控性好、用量小和成型性优良等特点，制备过程简单易操作，有效降低了成本，提高了检测的可重复性。

附图说明