【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及汗液監測，特別是一種基于梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法。
技術介紹
1、近年來，隨著可穿戴健康監測設備的迅速發展，汗液作為一種非侵入性且生物兼容的體液樣本，受到了廣泛關注。汗液中含有豐富的電解質(如鈉離子、鉀離子、氯離子)、代謝產物(如葡萄糖、乳酸)以及激素(如皮質醇)等多種生物標志物。這些成分的濃度變化與人體健康狀況密切相關。因此，基于汗液的即時檢測設備在運動監測、慢性病管理和心理健康評估等領域具有重要的應用前景。
2、紙基微流控技術因其低成本、便攜性和操作簡便而成為汗液檢測領域的潛力工具。該技術利用毛細作用驅動液體流動，避免了對復雜設備的依賴，特別適合資源有限的環境以及即時檢測(poct)需求。然而，傳統的紙基微流控裝置通常設計為矩形通道，這在流體傳輸速率、檢測靈敏度和多功能性方面存在限制，難以滿足多種生物標志物的精準檢測。此外，傳統裝置多采用色素通道，通過比色法或距離法來測定標志物濃度，但液體在紙基裝置中的流動特性導致色素前端與液體前端產生距離偏差，造成讀數不準確，影響檢測的可靠性和精確度。
3、一些研究開發了能夠即時檢測汗液中氯化物、葡萄糖、乳酸濃度及ph值的裝置。然而，這些裝置大多數依賴于額外設備的輔助，才能準確測量相應的標志物濃度。此外，這類裝置通常只能提供某一時刻的汗液成分濃度，缺乏對汗液成分的深度分析，也無法進行不同時刻的連續監測。這限制了其在動態生理狀態下的應用潛力，使得對汗液中生物標志物的實時變化監測變得困難。
4、專利cn?114942242?a采
5、以往對紙基微流控芯片檢測汗液或其他液體時，通常使用色素作為反饋手段。然而，傳統紙張大多采用規則的通道設計，這導致色素前端與液體前端之間存在較大的間隔。如果液體流動超過色素的限度，色素可能會出現停滯現象，進而影響實驗結果的準確性。這種現象使得色素的具體距離難以精確讀出，從而降低了檢測的可靠性，限制了紙基微流控技術在生物標志物分析中的應用效果。
6、目前的汗液流速檢測貼片仍存在許多缺陷，主要包括汗液收集效率低、所需汗液量大以及嚴重的材料浪費。此外，現有貼片的制備工藝相對復雜，難以實現微型化和高精度檢測的需求。這些問題限制了汗液檢測貼片在實際應用中的有效性，亟需改進設計和工藝，以提升其性能和用戶體驗。
技術實現思路
1、鑒于上述技術存在的問題，提出了本專利技術。
2、本專利技術的第一個目的是提供一種基于梯形結構的紙基微流控貼片，用于汗液分析及其制備方法。該貼片由粘附層、微流控主層、刻度層和封裝層組成。該微流控芯片具有結構簡單的優點，能夠有效滿足微量檢測需求，并提供直觀的檢測結果。這種設計不僅提高了分析效率，還增強了用戶體驗，適合廣泛應用于汗液檢測領域。
3、本專利技術的第二個目的是提供一種可長久使用且具有較長保存時間的紙基微流控芯片，以解決傳統紙基芯片在使用一段時間后會失效的問題。通過優化材料和設計，該芯片能夠在更長的時間內保持穩定的性能，確保其在實際應用中的可靠性和有效性。這一創新將顯著提升紙基微流控技術在長期監測和分析中的應用潛力。
4、本專利技術的第三個目的是提供一種具有直觀性和較高精確度的紙基微流控芯片，用于檢測人體汗液成分及體積的制備方法。該方法首先將檢測試劑預先覆蓋在紙基上，經過三次水洗后進行干燥，隨后在梯形紙基上涂敷色素并再次干燥，最后進行封裝。此過程確保了芯片的高靈敏度和準確性，使其能夠有效地進行汗液成分和體積的檢測，提升了用戶的使用體驗。
5、本專利技術的第四個目的是提供一種能夠直觀檢測人體氯離子濃度的紙基微流控芯片，從而幫助觀察人類是否患有遺傳性疾病囊性纖維病。通過優化紙基通道的設計和檢測試劑，該芯片能夠實時、直觀地檢測氯離子的濃度范圍。這種設計不僅提高了檢測的便利性，還使得用戶能夠迅速判斷健康狀況，具有重要的臨床應用價值。
6、本專利技術的第五個目的是提供一種倒梯形結構的微流控主層芯片。與傳統的矩形、蛇形和正梯形結構相比，該芯片能夠有效減少色素前端與液體前端之間過大的距離，從而提高流體的運輸效率。此設計能夠提供更高質量的液體傳輸效果，確保檢測結果的準確性和可靠性，進而提升紙基微流控技術在生物標志物分析中的應用性能。
7、為實現上述目的，本專利技術所采用的技術方案如下：
8、(1)一種檢測溶液的制備：cl-:配置鉻酸鉀溶液，硝酸銀溶液，注意硝酸銀溶液需要避光保存；
9、(2)一種濾紙結構的剪切：將濾紙通過噴墨打印，將檢測試劑置于墨盒中，通過噴墨打印一定的次數后在濾紙上生成能夠檢測人體汗液中一些生物標志物的沉淀物，再經過使用co2激光切割濾紙，成為所需要的結構；
10、(3)基于梯形的紙基微流控汗液貼片的制備：將上述(1)中的鉻酸鉀溶液和硝酸銀溶液先后分別打印在濾紙上，經過一定的次數后，使用cad畫出所需要的結構，使用激光打印機打印出結構作為微流控主層；通過模具置于3m底膠上，作為粘附層；還有刻度層以及封裝成層組成。
11、作為一項優選方案，所述汗液生理標志物主要包括：汗液量以及氯離子濃度。
12、作為一項優選方案，所述紙基微流控汗液貼片結構為：粘附層、微流控主層、刻度層以及封裝層，所述微流控主層是正梯形、矩形和倒梯形的一種雙通道模型，粘附層、微流控主層、刻度層和封裝層由下而上依次堆疊。
13、作為一項優選方案，所述粘附層設有進液口，且該進液口形狀設置一種扇形結構，可以更大范圍的收集汗液，防止汗液量不足的缺點。
14、作為一項優選方案，所述微流控主層設有進液區，色素區，試劑區，反應通道和參比通道，所述的進液區位于粘附層進液口正上方，且與進液口扇形頂部重合；所述色素區、參比通道和試劑區、反應通道分別獨立位于進液區兩側。
15、作為一項優選方案，步驟(1)所述檢測溶液鉻酸鉀溶液的濃度為5-50mm，硝酸銀溶液的濃度為100-250mm，通過固定打印次數，再使用相同體積和濃度的氯離子溶液滴加，找到最佳的檢測濃度為鉻酸鉀50mm，硝酸銀溶液濃度為200mm。
16、作為一項優選方案，使用激光將打印好的濾紙切割成不同的形狀，分別為正梯形、矩形和倒梯形，對于滴加相同體積的60mm的氯離子溶液，倒梯形濾紙生成沉淀濃度最常，同樣相同距離倒梯形所需的液量最少。
17、作為一項優選方案，為了得到可以長時間使用和保存的測量人體中汗液氯離子濃度的紙基微流控芯片，需要對切割的微流控主層進行處理，用三個燒杯分別量取50ml的去離子水，經過切割后的微流控主層，用鑷子依次在三個燒杯進行水洗，每個燒杯不低于三分鐘，最后把水本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法,其特征在于：包括，
2.根據權利要求1所述的一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法，其特征在于：所述汗液生理數據包括汗液體積以及氯離子濃度。
3.根據權利要求1所述的一種梯形紙基可視化微流控貼片，其特征在于：所述生理指數與與梯形微流控貼片可視化刻度相關的特征生理數據：微流控貼片刻度隨汗液量變化的改變量，微流控貼片刻度隨氯離子濃度變化的改變量。
4.一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法，其特征在于：由權利要求書1～3任一項所述的可視化標準模型所得，包括：粘附層(6)、微流控芯片層(5)、可視化刻度層(2)以及封裝層(1)；所述微流控芯片層為單通道、雙通道和多通道并聯結構中的一種，設計為所述粘附層(6)、微流控芯片層(5)、刻度層(2)和封裝層(1)由下而上采用按壓法而成，粘附層(1)包含了進液口(7)，微流控芯片層包含了參比/色素通道(3)、試劑通道(4)。
5.一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法，其特征在于；所述微流控貼片結構為正梯形、傳統矩形、倒梯形的一種。
6.一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法，其特征在于：與典型的均勻矩形通道(恒定通道寬度)相比，梯形通道(通道寬度隨高度線性變化)用于創建可用于反應的紙張表面(滴定劑)梯度。梯形在0.05–25mM的濃度范圍內為氯化物測定提供了更高的靈敏度和更低的檢測限。
7.一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法，其特征在于：使用不同濃度的滴定(AgNO3)，從而可以在更寬的動態范圍(高達150mM)內測定氯化物。
8.根據權利要求4或5所述的一種紙基可視化微流控貼片梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法，其特征在于：所述模型的粘附層設置有一種扇形進液口；所述微流控芯片層設置有進液區，參比刻度區，打印試劑區，參比通道和反應通道：所述進液區位于粘附層扇形進液口正上方：所述參比刻度區和打印試劑區分為獨立于進液口兩側；所述參比通道位于參比刻度區，連接進液區；所述打印試劑區一端連接進液區，另一端位于反應通道。
9.根據權利要求7所述的一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法，其特征在于：所述刻度層上設有參比刻度，健康提醒刻度區和標志物濃度刻度區；所述參比刻度位于參比通道一側，標志物濃度刻度位于反應通道一側，健康提醒刻度位于參比刻度和標志物濃度刻度中間。
10.根據權利要求4-9所述的一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法，其特征在于：其特征在于：包括：分別在微流控主層的參試劑區注入檢測試劑，并進行水洗干燥處理，進行干燥處理，最后封裝得到模型。
...【技術特征摘要】
1.一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法,其特征在于：包括，
2.根據權利要求1所述的一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法，其特征在于：所述汗液生理數據包括汗液體積以及氯離子濃度。
3.根據權利要求1所述的一種梯形紙基可視化微流控貼片，其特征在于：所述生理指數與與梯形微流控貼片可視化刻度相關的特征生理數據：微流控貼片刻度隨汗液量變化的改變量，微流控貼片刻度隨氯離子濃度變化的改變量。
4.一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法，其特征在于：由權利要求書1～3任一項所述的可視化標準模型所得，包括：粘附層(6)、微流控芯片層(5)、可視化刻度層(2)以及封裝層(1)；所述微流控芯片層為單通道、雙通道和多通道并聯結構中的一種，設計為所述粘附層(6)、微流控芯片層(5)、刻度層(2)和封裝層(1)由下而上采用按壓法而成，粘附層(1)包含了進液口(7)，微流控芯片層包含了參比/色素通道(3)、試劑通道(4)。
5.一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法，其特征在于；所述微流控貼片結構為正梯形、傳統矩形、倒梯形的一種。
6.一種梯形的紙基微流控貼片汗液分析及其制備方法，其特征在于：與典型的均勻矩形通道(恒定通道寬度)相比，梯形通道(通道寬度隨高度線性變化)用于創建可用于反...
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