阵列式比色传感检测是一种模仿哺乳动物的嗅觉和味觉系统,利用各种指示剂(p H指示剂、氧化还原指示剂、气致或溶致变色指示剂、金属卟啉及金属指示剂及置换染料等)阵列与分析物之间的交叉响应形成的指纹图谱,实现对多种物质及复杂混合物的识别方法,具有操作简单、快速、装置小型化的优点。但传统的阵列比色传感器通常以石英、玻璃、硅片以及PVDF膜等作为基底材料,不仅制作成本高,且一次性的使用会加大环境的负荷,不利于推广使用。此外,由于每种指示剂染料的扩散能力及受基底材料的影响程度不同,以致于制备到上述几种传统的基底材料的染料阵列通常大小不一、形态各异,甚至传感单元相互重叠,从而影响反应前后阵列点的图像信息,导致检测结果的准确性和稳定性不高。因此急需寻找一种廉价、清洁,并可以限制阵列点大小,适合用于阵列比色传感器的基底材料。本论文通过对滤纸进行改性,让每个传感单元间形成隔水坝以克服滤纸强烈的毛细管作用力造成的溶液不规则扩散,将反应限定在固定区域中,使得传感单元不相互影响。将制作好的滤纸片作为传感器的基底材料,并验证了这种传感器对气体和液体样品的检测能力。论文主要内容包括:①设计和制作紫外光自组装选择性亲疏水滤纸片,并优化了制作条件,建立以滤纸片为基底材料的阵列可视化传感器,并比较了分别以滤纸片和PVDF膜为基底材料的两种传感器的实际检测能力。实验结果表明,滤纸硅烷化的最佳时间为30min,紫外清洗灯灯最适合的清洗高度为6cm,最佳光照时间为1.5h,以滤纸片为基底的阵列比色传感器分别对氨气和氨水的检测能力和稳定性均比以PVDF膜为基底的传感器要好,可用于实际样品的检测。②制备纸基传感阵列芯片,对四种不同体积分数的肺癌呼出气体标志物进行比色检测。通过实验室自主开发出的可视化传感检测系统得到稳定的指纹图谱,用主成份分析(PCA)和聚类分析(HCA)两种数学方法对图像信息进行分析,结果表明,这种滤纸阵列芯片能够很好地区分肺癌呼出气体标志物,证实了滤纸片作为阵列式传感器基底材料的可行性。③运用指示剂置换的方法检测目标物质,相比传统的广谱识别的染料指示剂,不仅选择性好,而且抗干扰能力强。因此,筛选出3种金属指示剂置换染料,合并实验室前期研究的卟啉衍生物指示剂,构建4乘4共计16个敏感阵列点的滤纸芯片,对8种氨基酸标准品和肺癌细胞代谢液进行比色检测和探索。通过用主成份分析(PCA)、聚类分析(HCA)和判别式分析(LDA)三种数学方法对图像信息进行分析,结果表明,这种阵列比色传感器能够很好地区分8种氨基酸标准样品及肺癌细胞和正常肺上皮细胞,相信这种滤纸传感芯片在比色检测领域有广阔应用空间。