本發(fā)明涉及一種快速簡便的紙芯片制作方法，利用蠟筆將通道結(jié)構(gòu)外圍涂滿，蠟在高溫加熱后融化并滲透濾紙，形成包圍指定區(qū)域的疏水邊界。

背景技術(shù)：

紙芯片是一種以紙質(zhì)為芯片制作材料和分析平臺的微流控芯片。由于紙質(zhì)本身的特點，紙芯片具有制作簡便、成本低廉、體積小、重量輕、便于儲存和運輸、生化兼容性好、樣品消耗量少、效率高、無需外界驅(qū)動等諸多優(yōu)點。與傳統(tǒng)試紙條相比，紙芯片還具有以下優(yōu)勢：1、紙芯片以微通道形成網(wǎng)絡(luò)來引導液體，可貫穿整個系統(tǒng)，可以同時檢測多個樣品或多個指標，實現(xiàn)較高通量；2、紙芯片通道的最小寬度可低至100μm，消耗樣品量很少，檢測成本非常低；3、紙芯片可以形成三維結(jié)構(gòu)，一次性完成分離、純化以及檢測等多個步驟。

目前，紙芯片的制作方法主要有光刻法、打印法等。1、光刻法是最早提出來的一種方法，該方法實質(zhì)上是將傳統(tǒng)光刻法在紙芯片上的應(yīng)用，包括預(yù)處理、涂膠、前烘、曝光、后烘、顯影以及堅模等步驟。該方法的典型做法中，涂膠時需要用到環(huán)戊酮溶解的SU8光刻膠，曝光時需要紫外燈，顯影需要丙二醇單甲醚溶液。2、噴墨打印法需要將噴墨打印機中的墨盒換成甲苯溶液，將濾紙在聚苯乙烯溶液中浸泡后，再利用打印的方法將預(yù)先設(shè)計好的圖案打印到濾紙上，噴出來的甲苯會溶解聚苯乙烯，形成親水通道。該方法需要噴墨打印機和聚苯乙烯溶液、甲苯溶液等。3、噴蠟打印法利用噴蠟打印機將設(shè)計好的圖案打印到濾紙上，然后放入烘箱中加熱，蠟會融化并透過濾紙，形成疏水的邊界，邊界包圍的區(qū)域為親水通道。該方法需要噴蠟打印機和烘箱。

上述幾種方法都需要用到必要的設(shè)備或試劑，而這些在邊遠或落后地方難以滿足，所以需要找到一種更加方便快捷的制作方法。針對這一要求，一種手繪圖形的制作方法被提出，然而該方法制作的結(jié)構(gòu)邊緣精度不高，需要進行改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一種利用蠟筆手繪的紙芯片制作方法，該方法的實施步驟如下：

S1利用計算機繪圖軟件制作需要的微結(jié)構(gòu)模型，并按照微結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計尺寸進行打印，制作出含微結(jié)構(gòu)模型的紙芯片草稿；

S2將微結(jié)構(gòu)模型草稿的紙芯片中設(shè)計的微結(jié)構(gòu)模型部分切割下來，并用固體膠均勻涂在微結(jié)構(gòu)模型的一側(cè)；

S3將微結(jié)構(gòu)模型涂膠的一側(cè)平整地粘到濾紙上面，利用蠟筆將微結(jié)構(gòu)模型周圍的區(qū)域均勻涂滿，進而形成涂滿蠟筆的紙芯片；

S4將涂滿蠟筆的紙芯片放置于烘箱中加熱，取出后在室溫下冷卻。

繪圖軟件為AutoCAD、Solidworks或其它繪圖工具。

烘箱的加熱溫度為150℃-210℃之間，烘箱的加熱時間為0.5min-1min。

附圖說明

圖1是利用本發(fā)明將微結(jié)構(gòu)粘到濾紙上的效果圖。

圖2是兩種微結(jié)構(gòu)貼合方法制得紙芯片的效果對比圖。其中，上面通道通過粘貼微結(jié)構(gòu)到濾紙上來涂覆蠟，下面通道通過按壓微結(jié)構(gòu)來涂覆蠟。

圖3是利用本發(fā)明制作的紙芯片的反面通道結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種利用蠟筆手繪的紙芯片制作方法的工作過程和作用效果進行詳細說明。

制作方法的具體工作過程如下：利用制圖軟件AutoCAD設(shè)計需要實現(xiàn)的微結(jié)構(gòu)并按照原始尺寸打?。粚⑽⒔Y(jié)構(gòu)部分沿著邊緣切割下來，利用固體膠均勻涂在微結(jié)構(gòu)的一側(cè)，涂覆的厚度要?。粚⑽⒔Y(jié)構(gòu)部分涂膠的一側(cè)平整地粘到濾紙上面；利用蠟筆將微結(jié)構(gòu)周圍的區(qū)域均勻涂滿，如圖1所示；將濾紙放置于溫度為180℃的烘箱中加熱1min，取出后在室溫下冷卻，即可得到制作完整的紙芯片。由于需要蠟在高溫下融化后滲透整個濾紙，才能保證疏水邊界將液體限制在親水通道內(nèi)，所以制作好的紙芯片正反兩面都可以使用。

本發(fā)明中將設(shè)計的微結(jié)構(gòu)粘到濾紙上，這樣可以保證微結(jié)構(gòu)與濾紙很好的貼合，防止用蠟筆在涂覆時由于微結(jié)構(gòu)的移動而導致精度降低。如圖2所示，上面通道通過粘貼微結(jié)構(gòu)到濾紙上來涂覆蠟，下面通道通過按壓微結(jié)構(gòu)來涂覆蠟，制作時使用相同尺寸的微通道結(jié)構(gòu)。通過對比兩者的實驗效果圖可以發(fā)現(xiàn)，上面通道的邊緣比較平整，下面通道的邊緣精度較低。所以本發(fā)明將微結(jié)構(gòu)粘貼到濾紙的一邊，制作好的紙芯片使用其另一面，紙芯片反面通道的效果圖如圖3所示，可以發(fā)現(xiàn)實驗效果與設(shè)計圖案吻合較好。