纸基微流控芯片(Paper-based microfluidic analytical devices,简称纸芯片)因使用简单快速、成本低、无需外力驱动、系统微型化和检测背景低等优点,近几年在医学检测、环境分析及食品分析等领域得到了广泛的应用和发展。目前文献报道的制备技术包括蜡印、喷墨打印、压印、等离子体激光处理和紫外光照等,但通常存在制作成本高、稳定性差且图案形式受限、亲疏水坝分辨率低、通道内粘度较高、等离子体气渗漏、纸张易脆发黄和重现性差等问题,最终导致其应用受限,因此开发简单、经济的纸芯片制备方法并开展应用研究具有重要意义。本文建立了一种快速制备纸芯片的新方法,并构建了花瓣型和通道型纸芯片,分别将它们应用于全血和减肥类产品分析中,主要内容如下:1、酸刻蚀法制备纸芯片。采用硅烷化试剂和酸刻蚀剂制备纸芯片,考察了硅烷化试剂浓度,反应时间和刻蚀酸的种类,浓度,刻蚀时间以及温度分别对滤纸疏水和亲水性能的影响,并通过红外光谱仪、接触角测定仪、扫描电子显微镜、能量弥散X射线谱等对其进行表征。结果表明,一般实验条件下30 min内便可成功制备出纸芯片,其疏水区域接触角皆保持在137±3°而亲水区域接触角始终为零,同时亲/疏水之间的边界区分明显,置于室温下保存三个月其疏水区域下降度数不超过5°。由此说明此法制得的纸芯片具备简单易行,经济环保,良好的亲疏水性和较高的稳定性等优点。2、纸芯片用于全血中葡萄糖、尿酸、总胆固醇和甘油三酯的快速分析。采用研制的花瓣型纸芯片对全血中血细胞和血浆中目标物进行了分离分析,考察了上样体积,显色剂体积,显色时间和共存干扰物质对显色过程的影响,检测了20个实际全血样并与医院的检测结果进行了分析比较。数据表明,通过比色法可在半小时内检测出人体全血样中葡萄糖、尿酸、总胆固醇和甘油三酯的含量,四者在0.1~10 mg/L范围内线性相关,LOD低至0.091 mg/L,回收率在89.2%~109.5%。由此说明此方法的可行性,可作为这四种关键性生理指标的初步筛查依据。3、纸芯片与敞开式质谱结合分析减肥类产品中的西布曲明,安非他酮和氟西汀三种常见违禁添加剂。依据酸刻蚀法制备了通道型纸芯片,考察了纸芯片的几何通道尺寸,不同比例有机喷雾溶剂所需的通道疏水坝宽度和喷雾电压等一系列因素,将其用于减肥类产品的检测分析。由结果分析可知,在正离子模式和3.5 KV电压下,以甲醇/水为溶剂,三种分析物在0.25~50μg/mL范围内线性相关,R~2均大于0.99,LOD低至0.1μg/mL,回收率在89.9%~107.4%,相对强度与普通三角形喷雾纸相比增强了1.11~2.15倍,线性关系也略有提高且检出限降低了2.75~3.5倍,25批次的实际样品中有19批次样品检测出了一种或多种违禁添加剂成分。由此说明纸芯片结合敞开式质谱可作为一种初步筛查手法应用于减肥类产品中违禁添加剂的检测。