紙芯片微流控或微流控紙基分析設(shè)備簡稱紙芯片，是微流控芯片中的最新發(fā)展領(lǐng)域。紙芯片是以紙代替?zhèn)鹘y(tǒng)的玻璃、石英、高聚物等材料，在紙的表面加工出具有一定結(jié)構(gòu)的微流體通道的微型分析器件，結(jié)合了微流控技術(shù)和紙的優(yōu)點。與傳統(tǒng)的微流控芯片相比，紙芯片具有以下優(yōu)勢：

1、紙來源豐富，可進行批量生產(chǎn)；

2、不需要外接泵，紙的主要成分是纖維素，流體在紙上通過毛細作用流動；

3、試樣消耗量更低；

4、檢測背景低，有利于光度法檢測；

5、生物兼容性好，可通過化學(xué)修飾改變紙的性質(zhì)；

6、一次性便攜式分析，操作簡單，甚至不需要專業(yè)的操作人員；

紙芯片制作方法分類

 紙芯片制作通常是采用能固化的疏水性材料形成通道來限制和引導(dǎo)流體，這些材料包括蠟、PDMS、SU-8、聚苯乙烯、AKD、聚甲基丙烯酸甲酰胺等。方法有光刻、手繪、打印等。也有的采用等離子體、激光等對紙質(zhì)材料處理后形成特殊的疏水通道。

    為使紙上流體成為相對密封的體系，除外加密封罩外也可采用熱壓機塑封機，以雙層透明膜把芯片塑封起來。基于打印機的紙芯片制備方法易于與前端設(shè)計步驟銜接，操作簡單，并能方便地利用最新的打印工藝打印包括電極部分在內(nèi)的芯片。以下主要講解噴蠟打印機制作紙芯片。

    打印發(fā)制作紙芯片流程：紙芯片設(shè)計——》層析紙打印——》烘烤、滲透——》電極絲網(wǎng)印刷

    紙芯片上的驅(qū)動和控制

目前，紙芯片上的流體控制還是其設(shè)計和應(yīng)用的瓶頸之一。通常，采用具有良好可濕性的紙材料，在無需加動力的情況下，樣品溶液即可因為紙的毛細作用而流到檢測區(qū)域，但是當(dāng)流體通道較長或者較復(fù)雜時，采用上述被動的方式就較難控制，或所需時間延長，導(dǎo)致液體過分蒸發(fā)，所以，在某些情況下需要對流體驅(qū)動和控制更主動和有力的手段。驅(qū)動方法除利用紙自身的毛細吸附力外，還有利用聲波、離心機。注射器推動等。

 控制手段除設(shè)計閥門、開關(guān)外，還有采用激光控制開關(guān)、通過包被不同化合物改變流體傳輸性能等。

微流控紙芯片發(fā)展

 目前，紙芯片制作和應(yīng)用領(lǐng)域中還有諸多課題有待研究：如何把紙芯片與其他材料相結(jié)合，增強其機械強度；如何保證引入、富集樣品，而不滲漏、蒸發(fā)、流失；如何保證一個相對封閉的空間，避免外界環(huán)境干擾；如何對紙芯片上流體進行精確控制、驅(qū)動及其機理；如何提高紙芯片檢測的重要性；如何將紙芯片與檢測儀器巧妙集成、整合，拓展其功能；另外還有如樣品的殘留、部分疏水試劑形成的限制性通道難以耐受樣品或者低表面張力、檢測限進一步提高等。

 通過不斷提高和優(yōu)化，紙芯片很容易實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，這種裝置成本低，樣品消耗量少，攜帶方便，能使檢測更簡便、快速、經(jīng)濟、實用。其用途廣泛，可用于醫(yī)藥衛(wèi)生，食品安全，環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的實時現(xiàn)場檢測，有良好的發(fā)展前景。