一种新型磁力自组装三维纸芯片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种三维纸芯片，具体涉及一种新型磁力自组装三维纸芯片，包括磁性垫片以及采用疏水磁性油墨印刷而得的通道层、预处理试剂层、检测层，所述通道层包括第一通道层、第二通道层和第三通道层，所述第一通道层、第二通道层、预处理试剂层、第三通道层、检测层和磁性垫片由上到下依次叠放。本实用新型专利技术所提供的新型磁力自组装三维纸芯片采用磁性材料自组装，在保证纸芯片层粘接紧密的前提下，减少繁复的芯片封装步骤，使得三维纸芯片制备容易实现产业化，显著降低生产成本；易于拆卸，因而可以观察三维纸芯片内部芯片层的颜色反应，扩展其应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种新型磁力自组装三维纸芯片
本技术涉及一种三维纸芯片，具体涉及一种新型磁力自组装三维纸芯片。
技术介绍
微流控纸芯片是在纸质基底或纸基材料上通过输水或亲水修饰等方法加工出流体通道网络，并可以用来进行生物、化学检测和分析的新型分析器件，也称纸上微全分析实验室。它不但具有传统微流控芯片体积小、试剂消耗少、易携带等优点，同时还具有制备简单、成本低、生物相容性好等优点，是近年来兴起的一种新型的微量分析技术平台，在疾病诊断、病原体检测、食品安全和环境质量监控等领域具有良好的应用前景。3D纸芯片由2D纸芯片的叠加所得。3D纸芯片具有立体网络通道结构，使其具有某些优于2D纸芯片的特点。1)流体的快速输送，因为Z轴方向的路径比x，y-平面内的通道路径要短很多；2)单片装置内高通量检测，如在2cm×2cm×1.2mm的装置内同时进行16个试验；3)易设计功能部件，如将上层纸片用于过滤。现有三维纸芯片的结构，制作工艺较为复杂，制作过程较为困难，尤其不便于封接，封接过程繁琐，难以实现三维纸芯片的批量生产。
技术实现思路
本技术为了解决上述技术问题，提供一种新型磁力自组装三维纸芯片。本技术包括如下技术方案：本技术所提供的新型磁力自组三维纸芯片包括磁性垫片以及采用疏水磁性油墨印刷而得的通道层、预处理试剂层、检测层，所述通道层包括第一通道层、第二通道层和第三通道层，所述第一通道层、第二通道层、预处理试剂层、第三通道层、检测层和磁性垫片由上到下依次叠放。还包括吸水垫，所述吸水垫位于所述检测层与所述磁性垫片之间。吸水垫能够促进液体向下流动，使待检测抗原或抗体快速到达检测区。进一步地，所述第一通道层中部设有加样区，所述第二通道层包括由中部向外辐射的亲水区以及疏水围堰，所述亲水区包括第一进样区和环绕连通所述第一进样区的四个第一检测通道。进一步地，所述预处理试剂层上设有多个第二进样区，所述第二进样区与所述第二通道层上第一检测通道的数量对应，位置与所述第一检测通道末端上下对应。更进一步地，所述第三通道层上设有第三进样区和第二检测通道，所述第三进样区与所述预处理试剂层的第二进样区位置和数量相对应，每个第三进样区周围环绕有四个第二检测通道。进一步地，所述检测层上设有多个检测区，所述检测区的位置及数量与所述第三通道层上的各第二检测通道的末端相对应。采用上述技术方案，包括以下有益效果：本技术所提供的新型磁力自组装三维纸芯片采用磁性材料自组装，在保证纸芯片层粘接紧密的前提下，减少繁复的芯片封装步骤，使得三维纸芯片制备容易实现产业化，显著降低生产成本；易于拆卸，因而可以观察三维纸芯片内部芯片层的颜色反应，扩展其应用范围。附图说明图1为本技术实施例所提供的新型磁力自组装三维纸芯片的结构示意图。图中，1、第一通道层；1.1、加样区；2、第二通道层；2.1、第一进样区；2.2、第一检测通道；3、预处理试剂层；3.1、第二进样区；4、第三通道层；4.1、第三进样区；4.2、第二检测通道；5、检测层；5.1、检测区；6、磁性垫片；7、吸水垫。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。下面通过具体的实施例并结合附图对本技术做进一步的详细描述。实施例：本实施例提供了一种新型磁力自组三维纸芯片，参阅图1，包括磁性垫片6以及采用疏水磁性油墨印刷而得的通道层、预处理试剂层3、检测层5，所述通道层包括第一通道层1、第二通道层2和第三通道层4，所述第一通道层1、第二通道层2、预处理试剂层3、第三通道层4、检测层5和磁性垫片6由上到下依次叠放。为了能够促进液体向下流动，使待检测抗原或抗体快速到达检测区，还包括吸水垫7，所述吸水垫7位于所述检测层5与所述磁性垫片6之间。本实施例中，所述第一通道层中部设有加样区1.1，所述第二通道层包括由中部向外辐射的亲水区以及疏水围堰，所述亲水区包括第一进样区2.1和环绕连通所述第一进样区2.1的四个第一检测通道2.2。所述预处理试剂层3上设有多个第二进样区3.1，所述第二进样区3.1与所述第二通道层2上第一检测通道2.2的数量对应，位置与所述第一检测通道2.2末端上下对应。进一步地，所述第三通道层4上设有第三进样区4.1和第二检测通道4.2，所述第三进样区4.1与所述预处理试剂层3的第二进样区位置和数量相对应，每个第三进样区周围环绕有四个第二检测通道。所述检测层5上设有多个检测区5.1，所述检测区的位置及数量与所述第三通道层上的各第二检测通道的末端相对应。本实施例另一方面还提供了制备上述三维纸芯片的方法，包括如下步骤：S101、采用疏水磁性油墨，并通过丝网印刷分别获得纸芯片的通道层、预处理试剂层3和检测层5；将疏水油墨与磁粉材料混合均匀得到疏水磁性油墨，用刮板将疏水磁性油墨通过图案化印墨丝网印刷在纸上，渗透入纸张，形成疏水区，没有印刷的部分为亲水区，分别获得纸芯片的通道层、预处理试剂层和检测层。具体地，选取120目图案化尼龙印墨丝网，丝网张力15N/cm，使用该丝网用疏水磁性油墨将设计的图案印刷在滤纸上，晾干。印刷过程中的磁性油墨由疏水油墨和磁粉组成。其中，疏水油墨的成份为体积比为4∶1的网印油墨和乙酸乙酯组成，磁粉为150-250目銣铁磁粉，疏水油墨与磁粉的比例为重量比1∶0.7。印刷时上述丝网与滤纸间距是1.5mm，刮板与上述丝网的接触角是45°，印刷速度0.2m/s，纸张承受压力为12N。S102、用刮板将预处理药剂通过图案化印药丝网印刷在预处理试剂层。本实施例中的预处理药剂为化学掩蔽剂，即质量比为20％的丙二酸钠和15％的氟化钠水溶液。S103、用刮板将检测药剂通过图案化印药丝网印刷在所述检测层上的检测区域；检测药剂按如下方法配制：用EDTA和氟化氢的混合溶液(EDTA浓度为0.05mol1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型磁力自组装三维纸芯片，其特征在于，包括磁性垫片(6)以及采用疏水磁性油墨印刷而得的通道层、预处理试剂层(3)、检测层(5)，所述通道层包括第一通道层(1)、第二通道层(2)和第三通道层(4)，所述第一通道层(1)、第二通道层(2)、预处理试剂层(3)、第三通道层(4)、检测层(5)和磁性垫片(6)由上到下依次叠放。

【技术特征摘要】
1.一种新型磁力自组装三维纸芯片，其特征在于，包括磁性垫片(6)以及采用疏水磁性油墨印刷而得的通道层、预处理试剂层(3)、检测层(5)，所述通道层包括第一通道层(1)、第二通道层(2)和第三通道层(4)，所述第一通道层(1)、第二通道层(2)、预处理试剂层(3)、第三通道层(4)、检测层(5)和磁性垫片(6)由上到下依次叠放。2.根据权利要求1所述的新型磁力自组装三维纸芯片，其特征在于，还包括吸水垫(7)，所述吸水垫(7)位于所述检测层(5)与所述磁性垫片(6)之间。3.根据权利要求1所述的新型磁力自组装三维纸芯片，其特征在于，所述第一通道层(1)中部设有加样区(1.1)，所述第二通道层(2)包括由中部向外辐射的亲水区以及疏水围堰，所述亲水区包括第一进样区(2.1)和环绕连通所述第一进样区(2.1)的四个第一检测通道(2.2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国侠，王云华，韩双，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21