流体检测技术是诊断人体健康状态的重要手段,随着微电子技术与生物技术的快速发展,生物分析系统朝着小型、便携、检测通量高、容易操作、低成本的方向发展。以纸质为基质平台的纸质微流控技术应运而生,它是一种在亲水纸基中固化疏水物质,形成特定图案的液体分流控制技术。纸质微流体生物传感器拥有小型、高通量、便携、实时检测等优点。因此被广泛应用于环境监控、食品安全和人体健康检测中。本文提出一种控制流体流速的方法,拟解决纸质微流体技术中的物质聚集现象(“咖啡环”现象)。通过理论建模来研究微升级液滴在长方形纸质载体上的运动规律,提炼出液体流速控制手段,主要取得以下成果:(1)研究了液滴在长方形纸质载体上的运动机制。建模分析发现,液滴在长方形纸质载体中的浸润速度与长方形纸基长度存在对应关系,可用于流体速度的控制,(2)饱和系数被建模分析证明,它对速度没有影响,在后续建模分析中将不再考虑。反应区的建模分析得知,三角形反应区的最佳图案为等边三角形。(3)根据理论建模分析,研制一种低速纸质载体,用于改善生物检测分析中的物质聚集现象。通过葡萄糖比色分析证明此纸质载体具备一定程度的物质分布控制功能,使物质较为均匀的分布在反应区中。(4)使用低速纸质载体,研制一种葡萄糖传感器,建立葡萄糖浓度与数字信号强度的函数关系。与拍照手机结合,可组成一种人体健康信息的数据采集系统,实现普通人群的远距离疾病检测分析及其人体健康数据收集,对家庭医疗、床边实施疾病检测分析场合的医疗器械研制有一定的指导意义。另外针对灰度识别信号弱的特点,使用ΔRGB算法将比色信号增强,提高低速葡萄糖传感器的检测限,使之适合更广的人群使用。