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基于液态金属的可视化微流控芯片及其制备方法和应用技术

技术编号:40548016 阅读:38 留言:0更新日期:2024-03-05 19:06
本发明专利技术适用于材料科学技术领域,提供了基于液态金属的可视化微流控芯片及其制备方法和应用,可视化微流控检测芯片由液态金属层、生物分子检测层和金属纳米粒子层构成,生物分子检测层位于金属纳米粒子层和液态金属层之间。本发明专利技术利用液态金属优异的等离子体共振性质和良好的流动性,使用微微流控孔道引入液态金属使其保持稳定并对其进行图案化,大大简化了等离子体共振纳米结构的构筑过程。该可视化微流控检测芯片同时响应生物分子层的厚度和折射率变化,光谱信号输出位于可见光波段,可输出具有高灵敏度和宽动态范围的信号,检测结果可通过裸眼、手机拍照和便携式光纤光谱设备等在30分钟内产生定量结果,适用于生物标志物的即时检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料科学,尤其涉及基于液态金属的可视化微流控芯片及其制备方法和应用


技术介绍

1、等离子体生物传感器可检测超低浓度的生物分析物。目前,常规生物标志物检测还需要训练有素的操作人员和昂贵的基础设施,限制了其在即时检测(poct)中的应用。理想的poc设备应能在诊所、家庭、工作场所使用,应小型化、便于携带、尽可能自动化、操作简单且易于读出。在不影响生物传感器的准确性和灵敏度的前提下,尽量减少样本用量。微流控技术具有控制小体积流体的能力,具有在单个芯片上实现样品制备、试剂混合、反应时间、分离、过滤和多种分析物检测的潜力。将等离子体生物传感器与微流控技术相结合,是推动其广泛应用于即时检测的重要方法之一。然而大规模制备基于富含纳米间隙结构的等离子体金属纳米材料的生物检测芯片仍然面临巨大挑战。虽然目前的制造技术在实验室内部得到了很大的发展,但由于操作复杂、加工时间长、成本高等问题,限制了其在生物检测领域的广泛应用。除此之外,传统的基于等离子共振的生物检测的信号读出往往需要昂贵的大型设备,如暗场显微镜、荧光光谱仪和拉曼光谱仪等。

2、为了推动微本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于液态金属的可视化微流控芯片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于液态金属的可视化微流控芯片的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,金属纳米粒子层中金属纳米粒子的形状为球形、棒形、星形、立方体形或不规则形状,金属纳米粒子层的金属种类包括金、银、铝和铜,金属纳米粒子的特征尺寸为2-200nm,排列方式为有序或无序,金属纳米粒子的平均密度为20-200000/μm2。

3.根据权利要求1所述的基于液态金属的可视化微流控芯片的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,静电吸附通过带正电或负电的基底,或在基底表面接枝聚电解质、带正电或负电的...

【技术特征摘要】

1.基于液态金属的可视化微流控芯片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于液态金属的可视化微流控芯片的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,金属纳米粒子层中金属纳米粒子的形状为球形、棒形、星形、立方体形或不规则形状,金属纳米粒子层的金属种类包括金、银、铝和铜,金属纳米粒子的特征尺寸为2-200nm,排列方式为有序或无序,金属纳米粒子的平均密度为20-200000/μm2。

3.根据权利要求1所述的基于液态金属的可视化微流控芯片的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,静电吸附通过带正电或负电的基底,或在基底表面接枝聚电解质、带正电或负电的聚合物实现;共价键相互作用通过氨基或巯基基团实现。

4.根据权利要求1所述的基于液态金属的可视化微流控芯片的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中,生物标志物检测层的厚度为0-5μm;捕获单元用于捕获待测蛋白,捕获单元的种类包括蛋白质、小分子、聚合物和核酸类分子,捕获单元通过液体孵育、液体干燥、手动点样、微阵列生物打印机打印或用微流控孔道通入捕获分子溶液的方式固...

【专利技术属性】
技术研发人员:张俊虎孙玮鸿南靖杰杨柏
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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