一种纸基微流控传感器阵列平台及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种纸基微流控传感器阵列平台及其制备方法和应用。本发明专利技术结合纸基微流控技术、纳米技术以及荧光传感技术，制备了一个快速检测和识别多种生物硫醇的荧光传感检测平台，本发明专利技术的纸基微流控传感器阵列平台是“信号关闭

【技术实现步骤摘要】
一种纸基微流控传感器阵列平台及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物传感
，具体地，涉及一种纸基微流控传感器阵列平台及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]生物硫醇，如半胱氨酸、同型半胱氨酸和谷胱甘肽，由于其内在的氧化还原和亲核性，在各种生理功能和疾病中发挥着至关重要的作用。一般来说，体内生物硫醇水平异常与许多慢性和退行性疾病有关，如癌症、阿尔茨海默病、心血管疾病和神经退行性疾病。因此，监测生物硫醇含量的变化在医学研究和疾病诊断等领域具有重要意义。
[0003]基于纸的微流控设备具有简单、可处置和低成本的优点，已被广泛开发并应用于即时检测。通过印刷在纸基材料上制备疏水屏障，形成亲水区域。样品可以通过纸基纤维结构提供的毛细管力自发地输送到检测区，而不需要任何外部驱动力，从而实现紧凑和快速的检测。到目前为止，纸基微流控装置已经与各种检测技术相结合，包括比色法、电化学、荧光、化学发光等。其中，受益于便携性、集成性和灵敏度等优点，基于荧光的纸基微流控装置正逐渐成为一种新的发展趋势。
[0004]与具有高选择性的传统传感器相比，传感器阵列是由一系列非选择性的传感单元构成的，它模仿了哺乳动物的嗅觉或味觉系统。传感器阵列对分析物产生非特异性反应，其反应通过多元分析(线性判别分析、分级聚类分析或主成分分析)处理，以获得识别目标的独特指纹。传感器阵列无需费力地合成特定的识别受体，并在多样性、抗干扰性、同时检测和区分一系列具有类似结构或性质的化合物方面具有优势。
[0005]目前检测生物硫醇的方式仍然是使用具有高选泽性的传感器，每种传感器检测特定种类的生物硫醇，检测多种生物硫醇时操作较复杂。目前也有可定量检测多种生物硫醇的传感器，但仅能检测出生物硫醇，而不能具体判断是何种生物硫醇，检测方法仍然有不便之处。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种纸基微流控传感器阵列平台及其制备方法和应用。
[0007]本专利技术的第一个目的是提供一种纸基芯片的制备方法。
[0008]本专利技术的第二个目的是提供一种纸基芯片。
[0009]本专利技术的第三个目的是提供所述纸基芯片在制备纸基微流控装置中的应用。
[0010]本专利技术的第四个目的是提供一种纸基微流控装置。
[0011]本专利技术的第五个目的是提供所述纸基微流控装置在制备检测生物硫醇的装置中的应用。
[0012]本专利技术的第六个目的是提供一种纸基微流控传感器阵列平台。
[0013]为了实现上述目的，本专利技术是通过以下方案予以实现的：
[0014]一种纸基芯片的制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1：活化玻璃纤维纸上的羟基，洗涤，得到活化后的玻璃纤维纸，再在活化后的玻璃纤维纸上修饰氨基，得到预处理的玻璃纤维纸；
[0016]S2：将含有碳量子点、N
‑
羟基琥珀酰亚胺和1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐的溶液，与所述预处理的玻璃纤维纸在黑暗环境中反应，得到修饰碳量子点的玻璃纤维纸；
[0017]S3：混合生物硫醇受体、N
‑
羟基琥珀酰亚胺和1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐，与所述修饰碳量子点的玻璃纤维纸在黑暗环境中反应，得到纸基芯片，所述生物硫醇受体为迈克尔受体。
[0018]优选地，步骤S2所述碳量子点的制备方法为：配置含有柠檬酸和尿素的水溶液，160～200℃加热，离心，去除固体，收集上清液，透析，得到碳量子点。
[0019]更优选地，所述柠檬酸和尿素的质量比为0.5～1.1：1，加热时间为11～13h，8000～10500rpm离心10～12min，透析袋的截留分子量为500～1000，透析时间为30～50h。
[0020]最优选地，所述柠檬酸和尿素的质量比为1：1，加热温度为200℃，加热时间为12h，10000rpm离心10min，透析袋的截留分子量为500，透析时间为48h。
[0021]优选地，步骤S1中，用盐酸活化玻璃纤维纸上的羟基，用含有氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇和水混合溶液在活化后的玻璃纤维纸上修饰氨基；
[0022]步骤S2中，所述碳量子点与N
‑
羟基琥珀酰亚胺和1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐的质量比为1：248～252：123～127，反应时间为4～7h；
[0023]步骤S3中，N
‑
羟基琥珀酰亚胺和1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐的质量与制备修饰碳量子点的玻璃纤维纸时相同，反应时间为2～3.5h。
[0024]更优选地，步骤S1中，用盐酸浸泡玻璃纤维纸，洗去盐酸，得到盐酸处理的玻璃纤维纸；用含有氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇和水混合溶液，浸泡所述盐酸浸泡的玻璃纤维纸，得到预处理的玻璃纤维纸；
[0025]更优选地，步骤S1中，所述盐酸的浓度为0.18～0.22M，浸泡时间为15～30min；所述氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇和水的体积比为0.19～0.21：1，所述乙醇和水的体积比为0.9～1.1：1，浸泡含有氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇和水混合溶液的时间为3～4.5h；
[0026]更优选地，步骤S1中，所述盐酸的浓度为0.2M，浸泡时间为30min。
[0027]更优选地，步骤S1中，所述氨丙基三乙氧基硅烷与乙醇和水的体积比为0.2：1，所述乙醇和水的体积比为1：1，浸泡含有氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇和水混合溶液的时间为4h。
[0028]更优选地，步骤S2中，所述碳量子点与N
‑
羟基琥珀酰亚胺和1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐的质量比为1：250：125，反应时间为6h。
[0029]更优选地，步骤S3中，N
‑
羟基琥珀酰亚胺和1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐的质量与制备修饰碳量子点的玻璃纤维纸时相同，反应时间为3h。
[0030]优选地，步骤S3所述生物硫醇受体是4
‑
(2,5
‑
二氧代
‑
2,5
‑
二氢
‑
1H
‑
吡咯
‑1‑
基)苯甲酸、4
‑
(2,2
‑
二氰基乙烯基)苯甲酸和/或(E)
‑4‑
(2
‑
硝基乙烯基)苯甲酸。
[0031]更优选地，所述碳量子点与4
‑
(2,5
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纸基芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：活化玻璃纤维纸上的羟基，洗涤，得到活化后的玻璃纤维纸，再在活化后的玻璃纤维纸上修饰氨基，得到预处理的玻璃纤维纸；S2：将含有碳量子点、N
‑
羟基琥珀酰亚胺与1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐的溶液，与所述预处理的玻璃纤维纸在黑暗环境中反应，得到修饰碳量子点的玻璃纤维纸；S3：混合生物硫醇受体、N
‑
羟基琥珀酰亚胺与1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐，与所述修饰碳量子点的玻璃纤维纸在黑暗环境中反应，得到纸基芯片，所述生物硫醇受体为迈克尔受体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，用盐酸活化玻璃纤维纸上的羟基，用含有氨丙基三乙氧基硅烷的乙醇和水混合溶液在活化后的玻璃纤维纸上修饰氨基；步骤S2中，所述碳量子点与N
‑
羟基琥珀酰亚胺和1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐的质量比为1：248～252：123～127，反应时间为4～7h；步骤S3中，N
‑
羟基琥珀酰亚胺和1
‑
(3
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二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐的质量与制备修饰碳量子点的玻璃纤维纸时相同，反应时间为2～3.5h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3所述生物硫醇受体是4
‑
(2,5
‑
二氧代
‑
2,5
‑
二氢
‑
1H
‑
吡咯
‑1‑
基)苯甲酸、4
‑
(2,2
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二氰基乙烯基)苯甲酸和/或(E)
‑4‑
(2
‑
硝基乙烯基)苯甲酸。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳量子点与4
‑
(2,5
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二氧代
‑
2,5
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二氢
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1H
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吡咯
‑1‑
基)苯甲酸的质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：李迎春，朱亮，吴庆金，杨娇，刘江，
申请(专利权)人：哈深迪广东生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：