一种简单的方法,通过双面图案来制造一个封闭的基于纸的分析设备,用于检测离子污染物

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 分析化学 分析化学
• 微流体学 微流体学

背景情况:

• 传统的微流体纸质分析器件 (μPAD) 由于其开放通道设计而遭受样品蒸发和污染.
• 这些局限性阻碍了它们作为可靠的分析平台的应用,特别是在敏感的检测任务中.
• 需要封闭的μPAD设计来克服这些挑战并提高分析性能.

研究的目的:

• 设计和制造一个封闭的三维 (3D) -μPAD.
• 证明其作为离子污染物的首要早期分析平台的实用性.
• 为了优化制造参数,使用3D打印和聚二甲基 (PDMS) 模式创建封闭的微通道.

主要方法:

• 制造3D打印的印花模具,用于双面聚甲基 (PDMS) 图案.
• 控制PDMS透到纤维素基板上,以创建疏水性屏障和封闭的通道.
• 优化印花设计 (圆形,图案间距离10毫米) 和图案条件 (0.5分钟的接触时间,300微米的间距高度).

主要成果:

• 成功制造具有优化参数的封闭3D-μPAD.
• 在3分钟内同时对Ni2+,Cu2+,Hg2+和Cs+离子进行色度检测.
• 对Cs⁺的检测极限 (LOD) 达到0.016 ppm,在测试的离子度中具有高可靠性 (CV <3%).

结论:

• 附带的3D-μPAD有效地防止样品蒸发和污染,提高分析可靠性.
• 该平台为快速,灵敏和定量早期检测离子污染物提供了一个有前途的解决方案.
• 开发的3D-μPAD技术对环境和生物工业的应用有很大的潜力.