微流控芯片因其微型化、集成化以及便攜化的特性在食品安全、疾病篩查和環(huán)境保護方面有許多顯著優(yōu)勢。與其他合成基底材料（例如塑料,硅板,玻璃等）相比,紙張因其天然的毛細管作用力、柔軟性、可持續(xù)性、成熟的可加工性和表面化學(xué)反應(yīng)性,被認為是制造無泵微流體器件的極具吸引力的基底材料。迄今為止,已經(jīng)成功報道了一系列用于構(gòu)建紙基微流控的方法如光刻法、蠟印法、蝕刻法、噴墨印刷法等,并在醫(yī)療、食品和環(huán)境等領(lǐng)域得到應(yīng)用。本文針對現(xiàn)有方法中待測液在管道運輸過程中滯留量大導(dǎo)致樣品輸送效率低,以及一些疏水物質(zhì)難以形成足夠的疏水屏障等科學(xué)問題,從造紙工藝出發(fā),提出了一種集成表面處理技術(shù)和噴墨印刷技術(shù)的簡單高效的紙基微流控芯片制造方法,以實現(xiàn)紙基芯片低成本化,并防止待測液對紙基的過度滲透,提高微流控芯片精度的同時還能進一步減少測試樣品的用量。主要研究成果如下:自制纖維素紙作為紙基微流控芯片的載體,基于漿內(nèi)施膠和表面施膠兩種可進行紙張疏水性能調(diào)控的方法,以通道內(nèi)液體的滲透性能以及擴散性能為評價標準,確定了紙基芯片的理想制備工藝條件:漂白硫酸鹽桉木漿制備纖維素紙（預(yù)設(shè)定量為80 g/m~2）,烷基烯酮二聚體（AKD）與改... 

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 微流控技術(shù)簡介
    1.2 基底材料的發(fā)展
    1.3 紙基微流控的基本原理
    1.4 國內(nèi)外紙基微流控芯片的制備方法
        1.4.1 光刻法
        1.4.2 繪圖法
        1.4.3 蠟印法
        1.4.4 刻蝕法
        1.4.5 等離子體處理法
        1.4.6 噴墨打印法
        1.4.7 柔性版印刷法
        1.4.8 絲網(wǎng)印刷法
        1.4.9 激光處理法
    1.5 紙基微流控芯片的常用檢測法
        1.5.1 熒光法
        1.5.2 比色檢測法
        1.5.3 電化學(xué)檢測法
        1.5.4 化學(xué)發(fā)光法和電化學(xué)發(fā)光法
    1.6 紙基微流控芯片的應(yīng)用
        1.6.1 在食品檢測中的應(yīng)用
        1.6.2 在醫(yī)療檢測中的應(yīng)用
        1.6.3 在環(huán)境檢測中的應(yīng)用
    1.7 紙基微流控中的噴墨打印
        1.7.1 噴墨打印技術(shù)的原理
        1.7.2 噴墨打印技術(shù)的應(yīng)用
    1.8 研究目的、意義及主要研究內(nèi)容
        1.8.1 研究目的與意義
        1.8.2 主要研究內(nèi)容
第二章 紙基微流控芯片圖案化方法的建立
    2.1 前言
    2.2 實驗原料
    2.3 儀器與設(shè)備
    2.4 實驗方法
        2.4.1 疏水化較佳工藝條件的確定
        2.4.2 芯片紙基的制備
        2.4.3 膠料及試劑的配制
        2.4.4 芯片紙基的表面施膠
        2.4.5 紙張壓光處理
        2.4.6 紙張厚度測定
        2.4.7 掃描電子顯微鏡分析
        2.4.8 表面接觸角測定
        2.4.9 通道打印設(shè)置與分析
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 紙基微流控通道構(gòu)建方案
        2.5.2 漿內(nèi)施膠量對流體在通道內(nèi)流動效果的影響
        2.5.3 表面施膠劑配比對流體在通道內(nèi)流動效果的影響
        2.5.4 壓光處理對流體在通道內(nèi)流動效果的影響
        2.5.5 表面施膠中紙張種類對通道內(nèi)流動效果的影響
    2.6 本章小結(jié)
第三章 低成本、抗?jié)B透紙基微流控芯片的性能表征
    3.1 前言
    3.2 實驗原料
    3.3 儀器與設(shè)備
    3.4 實驗方法
        3.4.1 表面施膠紙張的SEM表征
        3.4.2 表面施膠紙張的FTIR表征
        3.4.3 不同寬度打印模型及其實際寬度測定
        3.4.4 通道內(nèi)的流體流動速度測定
        3.4.5 不同噴墨量打印設(shè)計
        3.4.6 纖維染色與液體滲透高度測定
        3.4.7 不同表面張力溶液配制
    3.5 結(jié)果與討論
        3.5.1 紙基微流控芯片的設(shè)計
        3.5.2 紙張的表面微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)結(jié)構(gòu)
        3.5.3 紙基芯片的打印精度及液體傳輸性能
        3.5.4 紙基芯片疏水區(qū)的防滲透及抗擴散性能
        3.5.5 不同表面張力的溶液對疏水屏障的影響
        3.5.6 紙基芯片的多維度比較
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于紙基芯片的亞硝酸鹽檢測領(lǐng)域的應(yīng)用探究
    4.1 前言
    4.2 實驗原料
    4.3 儀器與設(shè)備
    4.4 實驗方法
        4.4.1 圖形設(shè)計
        4.4.2 亞硝酸鹽溶液的配制
        4.4.3 Griess試劑的配制
        4.4.4 pH值測量
        4.4.5 色差值測量
        4.4.6 密度值測量
    4.5 結(jié)果與討論
        4.5.1 紙基微流控在亞硝酸鹽檢測中的應(yīng)用
        4.5.2 Griess試劑使用量對顏色的影響
        4.5.3 不同濃度的亞硝酸鹽形成的顏色梯度
        4.5.4 試劑裝載時間對顏色結(jié)果的影響
        4.5.5 裝載Griess試劑的芯片存放方式探究
    4.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    結(jié)論
    研究創(chuàng)新之處
    研究不足之處以及對下一步工作的建議
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]印刷顏色的色差評價及其數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)研究[D]. 梁艷君.西安理工大學(xué) 2007



本文編號：3705866