驱动和检测一体集成微流控芯片的设计与制备

摘要

【目的】即时诊断装备急需开发低成本、高集成度和便携的分析技术.而将驱动和检测功能集成在一块微流控芯片中是具有良好应用前景的方案.该文设计并制造了一种印刷电路板结合3D打印微流道的微流控芯片，将微泵与传感器集成在芯片内部，实现了可编程电解型微泵的功能.【方法】利用成熟的印刷电路板（PCB）工艺，在基板上直接制造电解微泵的驱动电极和电化学传感的三电极系统，并将PCB电极体系与3D打印的微流控通道层相结合，实现了微流控芯片传感器对过氧化氢的定量检测.【结果】该传感器在3～8 V电压下实现了28～218μL·min^-1的流速.利用循环伏安法成功检测到0.01～9 mmol·L^-1的过氧化氢，检测浓度和电流之间呈现良好的线性关系（R²=0.996 82）.【结论】本研究验证驱动和检测一体集成微流控芯片设想的可行性，为开发新一代便携式的生物化学分析系统提供了一种有前景的技术途径.

关键词

微流控芯片 / 微泵 / 电化学传感器 / 一体集成 / 过氧化氢