[发明专利]一种基于写字机器人的一次性检测试纸制作方法

说明书

本发明公开了一种基于写字机器人的一次性检测试纸制作方法。本发明创新地采用了写字机器人作为工具一步制作检测试纸，并采用常见且成本低廉的疏水性墨水取代了传统昂贵的试纸制作材料。此外，本方法具备快捷、稳定、可批量打印的特点，在不需任何专业技能并极大降低成本的同时，保证了制作速度和重现性，为图案化检测试纸获得更为广泛的实际应用提供了一种简单易行、适于各类型实验室制作的通用方法。本发明制作的基于写字机器人的一次性检测试纸可应用于尿液、血液、血清、唾液、水等各种液体样本的快速分析，如尿液检测试纸、血清检测试纸、水质监测试纸、食品安全检测试纸等。

技术领域

本发明属于检测试纸制作技术领域，特别涉及一种基于写字机器人的一次性检测试纸制作方法。

背景技术

试纸作为一种简单、低成本、一次性的便携式分析工具已经被广泛应用于生产生活领域，例如，测孕试纸、pH试纸、尿液检测试纸、亚硝酸盐检测试纸等。与现有的检测试纸制作方法相比，本发明公开的方法具有成本低廉、操作简单、制作快速、重现性高等优点，适用于各类型实验室。本图案化检测试纸也被称为纸微流控分析装置(Microfluidic paper-based analytical device)、纸上微流控芯片(Paper-based microfluidics)或纸上实验室(Lab-on-paper)。

目前文献报道的图案化检测试纸制作方法主要包括光刻蚀法、石蜡打印机印刷法、聚合物溶液绘制法、丝网石蜡印刷法、手工绘图法等。这些方法要么涉及昂贵的仪器(例如，光刻仪、喷蜡打印机、机械绘制仪等)与材料(例如，光刻胶SU8、打印机专用石蜡、聚二甲基硅氧烷等)，要么操作步骤相对繁琐费时、对操作人员的专业技能要求较高，或者制作速度低下、制作重现性较差。

本发明公开了一种基于写字机器人的一次性检测试纸制作方法。首先，在绘图软件中设计试纸图案，并将图案文件导入写字机器人操控软件中。然后，通过软件控制写字机器人使用装有疏水性墨水的笔在吸水纸表面绘制图案，利用纸体中疏水性墨水印迹来限制液体样本按照预先设计的路线(亲水性通道)到达指定的反应区域，完成检测分析。本发明创新地采用了写字机器人作为工具一步制作检测试纸，并采用常见且成本低廉的疏水性墨水取代了传统昂贵的试纸制作材料(例如，光刻胶SU8、打印机专用石蜡、聚二甲基硅氧烷等)。此外，本方法具备快捷、稳定、可批量打印的特点，在不需任何专业技能并极大降低成本的同时，保证了制作速度和重现性，为图案化检测试纸获得更为广泛的实际应用提供了一种简单易行、适于各类型实验室制作的通用方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于写字机器人的一次性检测试纸制作方法。

本发明制作试纸的原理：首先在计算机端利用绘图软件设计试纸图案，并将写字机器人与计算机电脑通过USB数据线连接，然后将装有疏水性墨水的笔固定在写字机器人的机械臂笔架模组上，进而使用软件控制写字机器人沿导入的图形轨迹作X轴运动或Y轴运动，夹持在笔架模组上的笔按照轨迹进行绘制图案，最终制得由疏水性墨水印迹图案化的检测试纸。

本发明制作试纸的具体步骤为：

(1)使用绘图软件设计试纸图案，将图案文件导出为JEPG或Dxf文件格式。

(2)在写字机器人操控软件中打开JEPG或Dxf文件，并调节各项参数。

(3)将装有疏水性墨水的笔通过螺栓固定在写字机器人笔架模组上，并将吸水纸固定在写字机器人工作底板上。

(4)使用软件操控写字机器人笔架模组在吸水纸表面绘制图案，疏水性墨水被纸体吸收，形成以墨水印迹为疏水性阻挡物的毫米级亲水性通道，最终制得试纸。

所述吸水纸为滤纸、层析纸、宣纸、微孔滤膜或硝酸纤维素膜。

本发明制作的基于写字机器人的一次性检测试纸可应用于尿液、血液、血清、唾液、水等各种液体样本的快速分析，如尿液检测试纸、血清检测试纸、水质监测试纸、食品安全检测试纸等。