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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410742746.X (22)申请日 2014.12.08 G01N 27/26(2006.01) (71)申请人 中国科学院烟台海岸带研究所 地址 264003 山东省烟台市莱山区春晖路 17 号 (72)发明人 丁家旺 李博伟 秦伟 (74)专利代理机构 沈阳科苑专利商标代理有限 公司 21002 代理人 周秀梅 李颖 (54) 发明名称 一种电位型纸芯片及其制备和应用 (57) 摘要 本发明涉及化学、 生物与电子信息科学， 具体 涉及一种电位型纸芯片及其制备和应用。纸芯片 由载体组成的双层孔道体系， 下层载体上设置电 极体系。
2、 ； 所述电极体系为粘附敏感膜的工作电极 和参比电极或粘附敏感膜的工作电极、 参比电极 和对电极。本发明具有便携化、 试剂消耗量低、 成 本低廉、 重现性好、 易于操作， 能够满足现场即时 检测和家庭化疾病快速诊断等优点。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104483360 A (43)申请公布日 2015.04.01 CN 104483360 A 1/2 页 2 1.一种电位型纸芯片 , 其特征在于 : 纸芯片由载体组成的双层孔道体系， 下层载体上 设置电极体系 ； 所述电极体。
3、系为粘附敏感膜的工作电极和参比电极或粘附敏感膜的工作电极、 参比电 极和对电极。 2.按权利要求 1 所述的电位型纸芯片 , 其特征在于 : 所述聚合物敏感膜由聚合物基体材料、 增塑剂、 离子交换剂和离子载体按重量份数比 为 20-40 ： 40-80 ： 0.1-10 ： 0.1-10 的比例混合， 而后融入到四氢呋喃或异氟二酮溶液中， 搅 拌使之成为均匀溶液， 混均后在室温下放置 12-24h， 即得到有弹性的聚合物敏感膜 ； 所述 聚合物基体材料为聚氯乙烯、 聚丁基丙烯酸酯、 聚丙烯酸丁酯、 聚醚酰亚胺、 橡胶、 溶胶凝胶 膜、 甲基丙烯酸甲酯 - 葵基甲基丙烯酸甲酯共聚物或丙烯酸正丁酯。
4、 - 甲基丙烯酸羟乙酯共 聚物、 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 ； 增塑剂为邻-硝基苯辛醚、 二-2-乙基己基癸酯、 癸二酸二 丁酯或癸二酸二辛酯 ； 离子交换剂为四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠， 二壬基萘磺酸、 二壬基萘磺酸盐、 硼酸盐、 3- 十二烷基氯化铵或四 ( 十二烷基 )- 四 (4- 氯苯基 ) 硼酸铵 ； 离子载体为重金属离子、 无机阴离子、 无机阳离子、 有机离子以及聚离子特异性结合的化合 物或聚合物。 3.一种权利要求 1 所述的电位型纸芯片的制备方法 , 其特征在于 : 1) 设计电化学检测的疏水区域和亲水区域， 黑色部分是疏水区， 白色部分是亲水电化 学检测电极修饰区。
5、以及待检测加样区域 ； 2) 设计与步骤 1) 匹配的相应的电极体系图案 ； 3) 剪裁好适当载体， 通过打印机喷蜡方式将步骤 1) 的图案打印到载体上 ； 4) 将步骤 2) 电极体系的图案通过印刷或滴涂的方式铺设于载体的相应位置上， 而后 将载体折叠形成上下两层覆盖， 即形成电位型纸芯片 ； 其中， 上层为打印有步骤 1) 设计的 图案， 下层为电极体系。 4.按权利要求3所述的电位型纸芯片的制备方法,其特征在于:所述载体为滤纸或硝 酸纤维素纸。 5.按权利要求 3 所述的电位型纸芯片的制备方法 , 其特征在于 : 所述纸芯片中下层载体电极体系膜修饰区域作为加样测量区域 ； 加样测量区域由。
6、上层 载体亲水电化学检测待检测加样区域覆盖。 6.按权利要求 3 所述的电位型纸芯片的制备方法 , 其特征在于 : 所述下层载体电极体系中参比电极的电解液流通区域设于参比电极连接处 ； 或， 下层载体电极体系中参比电极区域先滴涂或浸泡在电解液中而后干燥， 干燥后再 铺设参比电极。 7.按权利要求 6 所述的电位型纸芯片的制备方法 , 其特征在于 : 所述电解液为饱和氯化钾溶液或固定浓度的氯化钾溶液。 8.一种权利要求 1 所述的电位型纸芯片的应用， 其特征在于 ： 所述纸芯片在现场即时 定量和 / 定性的检测多种目标离子中的应用。 9.按权利要求 8 所述的电位型纸芯片的应用， 其特征在于 ：。
7、 所述纸芯片的电极体系相 应电极与电化学工作站或离子计中相应电极相连， 将待检测样品滴加在所述纸芯片亲水待 检测加样区域， 打开电化学工作站， 检测待检测加样区域中的待检测样品电位变化， 根据电 权 利 要 求 书 CN 104483360 A 2 2/2 页 3 位变化信号通过标准工作曲线测得检测样品浓度。 权 利 要 求 书 CN 104483360 A 3 1/6 页 4 一种电位型纸芯片及其制备和应用 技术领域 0001 本发明涉及化学、 生物与电子信息科学， 具体涉及一种电位型纸芯片及其制备和 应用。 背景技术 0002 微流控纸芯片技术是当前仪器分析的研究热点， 该技术主要以分析化。
8、学和生物 化学为基础， 应用于化学分析、 环境监测、 免疫分析、 疾病诊断、 细胞分析等众多领域。近 年来， 关于纸芯片的研究越来越多， 各种检测手段应运而生比色检测， 电化学检测， 光 学检测等。目前， 基于电位检测分析的纸芯片研究鲜有关注。仅有的文献报道中 (Anal. Chem.2014,86,9548-9553)， 工作区域与参比区域通过接触带相连。 由于强的毛细作用的存 在， 参比溶液以及工作溶液容易相互干扰， 从而影响测定的准确度。此外， 工作电极以及参 比电极之间类似盐桥的接触带的存在增加了芯片的复杂性。 0003 电位型纸芯片是通过测定待测溶液的电位值， 实现待测物浓度检测的一。
9、种分析方 法。聚合物膜离子选择性电极是一种成本低廉、 操作简单的电位检测方法。它具有操作简 便、 响应快速、 设备价廉等优点， 特别适合现场检测以及大批样品的检测， 已广泛应用于全 血、 血清、 尿、 组织、 细胞内液及其稀释液中各种电解质离子的直接测定。 随着低检出限聚合 物膜离子选择性电极的发展， 近年来该技术的发展形成一种新的浪潮。其中固体接触式电 极是该技术发展较快的领域。 固体接触式电极不仅能够降低电极检出限、 响应时间短、 耐用 且易于小型化和集成化。但现阶段仍无将两种技术相结合的方式。此外， 三维 (3D) 电位型 纸芯片尚无报道。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种电。
10、位型纸芯片及其制备和应用。 0005 为实现上述目的， 本发明采用技术方案为 ： 0006 一种电位型纸芯片 , 纸芯片由载体组成的双层孔道体系， 下层载体上设置电极体 系 ； 0007 所述电极体系为粘附敏感膜的工作电极和参比电极或粘附敏感膜的工作电极、 参 比电极和对电极。 0008 所述聚合物敏感膜由聚合物基体材料、 增塑剂、 离子交换剂和离子载体按重量份 数比为 20-40 ： 40-80 ： 0.1-10 ： 0.1-10 的比例混合， 而后融入到四氢呋喃或异氟二酮溶液 中， 搅拌使之成为均匀溶液， 混均后在室温下放置 12-24h， 即得到有弹性的聚合物敏感膜 ； 所述聚合物基体材。
11、料为聚氯乙烯、 聚丁基丙烯酸酯、 聚丙烯酸丁酯、 聚醚酰亚胺、 橡胶、 溶胶 凝胶膜、 甲基丙烯酸甲酯-葵基甲基丙烯酸甲酯共聚物或丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸羟乙 酯共聚物、 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 ； 增塑剂为邻-硝基苯辛醚、 二-2-乙基己基癸酯、 癸二 酸二丁酯或癸二酸二辛酯 ； 离子交换剂为四 (3,5- 二 ( 三氟甲基 ) 苯基 ) 硼酸钠， 二壬基萘 磺酸、 二壬基萘磺酸盐、 硼酸盐、 3-十二烷基氯化铵或四(十二烷基)-四(4-氯苯基)硼酸 说 明 书 CN 104483360 A 4 2/6 页 5 铵 ； 离子载体为各种重金属离子、 无机阴离子、 无机阳离子、 有机离子特异性结。
12、合的化合物 或聚合物。 0009 所述工作电极和对电极导电基底材料均可为碳基材料、 金属基材料或导电高分子 材料基底 ； 0010 其中， 碳基材料为碳基底、 碳纳米管修饰基底、 石墨烯修饰基底、 C60 修饰基底， 多 孔碳修饰基底、 碳丝网印刷电极基底， 碳纤维基底或碳化硅基底 ； 金属基材料为金基底、 铜 基底、 银基底、 铂基底、 氧化铟锡基底、 氧化锌基底、 硅基底、 多孔金基底、 金纳米修饰基底、 铂纳米修饰基底、 金丝网印刷电极基底或二硫化钼基底 ； 导电高分子材料基底为 3- 烷基噻 吩基底， 聚吡咯基底、 聚噻吩基底、 聚苯胺基底、 聚乙炔基底、 聚正辛基噻吩基底、 六聚噻吩。
13、 基底或聚乙撑二氧噻吩基底。 0011 参比电极的基底材料为银 / 氯化银、 银 / 氯化银 / 氯化钾 / 聚氯乙烯、 银 / 氯化银 / 氯化钾 / 聚丁基丙烯酸酯、 银 / 氯化银 / 氯化钾 / 聚丙烯酸丁酯、 银 / 氯化银 / 氯化钾 / 聚醚酰亚胺、 银 / 氯化银 / 氯化钾 / 橡胶、 银 / 氯化银 / 氯化钾 / 甲基丙烯酸甲酯 - 葵基甲 基丙烯酸甲酯共聚物、 银 / 氯化银 / 氯化钾 / 丙烯酸正丁酯 - 甲基丙烯酸羟乙酯共聚物、 银 / 氯化银 / 氯化钾 / 聚多巴胺、 银 / 氯化银 / 氯化钾 / 全氟化磺酸酯、 银 / 氯化银 / 氯化钾 / 溶胶凝胶或银。
14、 / 氯化银 / 氯化钾 / 乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物。为提高聚合物敏感膜和参 比电极稳定性， 可在电极基底和敏感膜之间滴涂或沉积导电材料。导电材料包括 ： 3- 烷基 噻吩基底， 聚吡咯基底、 聚噻吩基底、 聚苯胺基底、 聚乙炔基底、 聚正辛基噻吩基底、 六聚噻 吩基底或聚乙撑二氧噻吩基底。 0012 一种电位型纸芯片的制备方法 : 0013 1) 设计电化学检测的疏水区域和亲水区域， 黑色部分是疏水区， 白色部分是亲水 电化学检测电极修饰区以及待检测加样区域 ； 0014 2) 设计与步骤 1) 匹配的相应的电极体系图案 ； 0015 3) 剪裁好适当载体， 通过打印机喷蜡方式将步骤 1。
15、) 的图案打印到载体上 ； 0016 4) 将步骤 2) 电极体系的图案通过印刷或滴涂的方式铺设于载体的相应位置上， 而后将载体折叠形成上下两层覆盖， 即形成电位型纸芯片 ； 其中， 上层为打印有步骤 1) 设 计的图案， 下层为电极体系。 0017 所述纸芯片图案可以根据检测需要进行设计。从单一参数到多参数。从单一通道 到多通道。从单层载体到多层载体。 0018 所述载体为滤纸或硝酸纤维素纸。 0019 所述纸芯片中下层载体电极体系膜修饰区域作为加样测量区域 ； 加样测量区域由 上层载体亲水电化学检测待检测加样区域覆盖。 0020 其中， 待检测加样区域可设计为孔或在载体上指定其相应的位置靠。
16、载体自身渗透 作用使待检测样品渗透到加样测量区域。 0021 所述下层载体电极体系中参比电极的电解液流通区域设于参比电极连接处 ； 0022 或， 下层载体电极体系中参比电极区域先滴涂或浸泡在电解液中而后干燥， 干燥 后再铺设参比电极。 0023 所述电解液为饱和氯化钾溶液或固定浓度的氯化钾溶液。 0024 一种电位型纸芯片的应用， 所述纸芯片在现场即时定量和 / 定性的检测多种目标 说 明 书 CN 104483360 A 5 3/6 页 6 离子中的应用。 0025 所述纸芯片的电极体系相应电极与电化学工作站或离子计中相应电极相连， 将待 检测样品滴加在所述纸芯片亲水待检测加样区域， 打开。
17、电化学工作站， 检测待检测加样区 域中的待检测样品电位变化， 根据电位变化信号通过标准工作曲线测得检测样品浓度。 0026 所述纸芯片电极体系中聚合物敏感修饰的工作电极为用于指示被测物质浓度的 相关电位 ； 参比电极为用于提供测量电位参考 ； 对电极为用于使其与工作电极形成回路， 以施加外电流。其中工作电极、 参比电极和对电极分别与电位检测装置相连。 0027 当采用工作电极和参比电极两电极体系时， 直接进行开路电位测量 ； 当采用工作 电极、 参比电极和对电极三电极体系时既可采用开路电位测量亦可采用计时电位测量。 0028 测定样品时， 在参比电极的电解液流通区域内加入饱和氯化钾溶液。待测样。
18、品滴 加至待检测加样区域并透过至加样测量区域， 采用外接电位检测装置实现对待测目标物在 聚合物敏感膜工作电极电位响应的测定。电位测定可采用开路电位分析和计时电位分析。 利用电位响应与浓度的关系实现目标物质的定性及定量检测。 0029 本方法与现有技术相比， 具有如下优点 ： 0030 1. 本发明纸芯片在设计过程中， 工作电极、 参比电极以及对电极的工作区域经被 测待检测加样区域完全覆盖加样后， 加样区域在同一区域， 从而避免了盐桥的使用。参比 电极电解液的加入， 能够通过滤纸的渗透作用， 与待测溶液连通， 保证了参比电极的电位稳 定， 简化了电极的制备过程。 0031 2. 本发明发展了一种。
19、新型纸芯片的电位检测技术， 首次采用固体接触式电极作为 指示电极。该电极具有响应速度快、 检出限低、 耐用且易于小型化和集成化等特点。 0032 3. 本发明发展了一种三维的电位型纸芯片， 设计更加灵活多样。 0033 4.本发明电位纸芯片检测技术具有通用性。 通过改变工作电极上黏附的聚合酶敏 感膜组分和材料， 能够用于多种待测物的分析。 0034 5. 本发明将纸芯片和聚合物敏感膜电位检测相结合， 可根据需要进行不同的图案 化设计， 实现快速、 高通量电位检测， 将其具有重要的科学意义和应用价值。 附图说明 0035 图 1 为本发明实施例提供的两电极单一参数电位纸芯片示意图 ； 其中 1 。
20、为疏水区 域， 2-8为亲水区域， 2为工作电极基底修饰区域， 3为参比电极基底修饰区域， 4为聚合物敏 感膜修饰区域， 5为参比电极膜修饰区域， 6为电解液流通区域， 7为电解液加样区域， 8为待 测液加样区域。 0036 图 2 为本发明实施例提供的两参数电位纸芯片示意图。 0037 图 3 为本发明实施例提供的三参数电位纸芯片示意图。 0038 图 4 为本发明实施例提供的三电极单一参数电位纸芯片示意图。 0039 图 5 为本发明实施例提供的电位型纸芯片制备过程示意图。 0040 图6为本发明实施例提供的纸芯片电位检测钾离子的电位实时响应曲线(A)及标 准工作曲线 (B)。 0041 。
21、图7为本发明实施例提供的纸芯片电位检测钙离子的电位实时响应曲线(A)及标 准工作曲线 (B)。 说 明 书 CN 104483360 A 6 4/6 页 7 0042 图 8 为本发明实施例提供的纸芯片电位检测肝素离子的计时电位实时响应曲线。 具体实施方式 0043 实施例 1 ： 微流控芯片的制作 0044 纸质微流控芯片是将纸质芯片 ( 滤纸、 硝酸纤维素纸或其它材质 ) 通过打印机喷 蜡或其它方式产生疏水和亲水区域， 实现芯片的图案化设计。通过图案设计， 打印单一参 数 - 两电极体系 ( 如图 1 所示 )、 两参数纸芯片 ( 如图 2 所示 ) 以及三参数纸芯片 ( 如图 3 所示 。
22、)、 单一参数 - 三电极体系 ( 如图 4 所示 )。 0045 以单一参数 - 两电极体系为例， 其制备过程如图 5 所示。首先在计算机上设计电 化学三维微流控纸芯片的疏水蜡批量打印图案以及匹配的电极批量印刷图案 ； 其中， 设计 电化学检测的疏水区域和亲水区域， 黑色部分是疏水区 (1)， 白色部分是亲水电化学检测电 极修饰区以及待检测加样区域 (2-8) ； 其次将裁好的 A4 滤纸放置到喷蜡打印机中， 蜡批量 打印图案 ； 进一步将上述带有蜡图案的滤纸放置到平板加热器或烘箱中， 在 60-150摄氏 度下加热 0.5-2 分钟 ； 而后采用丝网印刷方法， 或滴涂方法将工作电极、 参比。
23、电极、 对电极 负载到相应的电极区域。而后滤纸折叠实现实现上下两层覆盖， 上层为打印有步骤 1) 设计 的图案， 下层为电极体系的工作电极和参比电极， 其中， 工作电极由工作电极基底修饰区域 2和聚合物敏感膜修饰区域4构成， 所述聚合物敏感膜修饰区域4位于工作电极基底修饰区 域2端头， 并涂覆聚合物敏感膜 ； 参比电极由参比电极基底修饰区域3和参比电极膜修饰区 域 5 构成， 所述参比电极膜修饰区域 5 位于参比电极基底修 饰区域 3 端头 ； 聚合物敏感膜 修饰区域 4 和参比电极膜修饰区域 5 作为加样测量区域， 加样测量区域经上层载体亲水电 化学检测待检测加样区域 8 完全覆盖。其中， 。
24、待检测加样区域可设计为孔或在载体上指定 其相应的位置靠载体自身渗透作用使待检测样品渗透到工作区域。 工作电极以碳浆为导电 基底， 参比电极为银 / 氯化银浆。参比电极的电解液流通区域 6 连接于参比电极基底修饰 区域上， 位置可根据滤纸的渗透性随意调整， 渗透率低电解液流通区域 6 越接近参比电极 基底表面参比电极膜修饰区域 5 ； 或， 下层载体电极体系中参比电极区域先滴涂或浸泡在 电解液中而后干燥， 干燥后再铺设参比电极。 工作电极和参比电极与电位检测装置相连， 电 极产生电位响应， 依据电位响应实现待测样品检测。所述电解液为饱和氯化钾溶液或固定 浓度的氯化钾溶液。 0046 上述纸芯片制。
25、备过程中的图案可以根据检测需要进行设计， 同时其中的单一参数 可变为多参数， 从单一通道到多通道， 从单层载体到多层载体。实施例 2 ： 电位型纸芯片用 于钾离子的检测 0047 根据实施例 1 记载的微流控纸芯片制备方式获得图 1 所示的电位型纸芯片， 利用 该单一参数 - 两电极体系的纸芯片检测钾离子， 具体为 ： 0048 称取 200mg 聚合物敏感膜组分， 其中按重量百分比计， 离子交换剂四 (3,5- 二 ( 三 氟甲基 ) 苯基 ) 硼酸钠 (KTFPB) ： 1， 离子载体 : 缬氨霉素 (Ionophore) ： 0.2， 聚氯乙烯 (PVC) ： 33， 增塑剂癸二酸二丁酯。
26、 (DOS) ： 66。将上述组分融入 1mL 新蒸四氢呋喃， 搅拌 均匀。将 20 微升敏感膜组分涂布于工作电极区域， 待敏感膜挥发干后， 加入 100 微升 10-3M K+于测量区域， 活化电极敏感膜 1 小时， 以超纯水洗膜， 所得纸芯片待用。或者将膜组分融 入到四氢呋喃溶液中， 搅拌使之成为均匀溶液， 混均后在室温下放置 12-24h， 即得到有弹性 说 明 书 CN 104483360 A 7 5/6 页 8 的聚合物敏感膜 ； 将所述聚合物敏感膜用打孔器取直径 0.4-1.0cm 的聚合物敏感膜， 将聚 合物敏感膜在 10-3M K+溶液中活化后， 用四氢呋喃溶液将其黏附于工作电。
27、极测量区域。 0049 将活化好的电位型纸芯片与电化学工作相连， 实现电极电位的测量。依次在测量 区域加入10-2-10-6M的K+标准溶液， 测定电极开路电位响应(如图6A所示)， 依据电极电位 响应测到标准工作曲线(如图6B所示)。 待测样品加入测量区域， 测得电极电位响应， 依据 标准工作曲线得到待测样品中钾离子的浓度。 0050 实施例 3 ： 电位型纸芯片用于钙离子的检测 0051 根据实施例 1 记载的微流控纸芯片制备方式获得图 1 所示的电位型纸芯片， 利用 该单一参数 - 两电极体系的纸芯片检测钙离子， 具体为 ： 0052 称取200mg聚合物敏感膜组分， 其中离子交换剂四(。
28、3,5-二(三氟甲基)苯基)硼 酸钠 (KTFPB) ： 1， 离子载体 N,N,N ,N - 四 环己基 二甘醇酸二酰胺 (Ionophore) ： 0.2， 聚氯乙烯(PVC) ： 33， 增塑剂癸二酸二丁酯(DOS) ： 66。 将上述膜组分融入1mL新 蒸四氢呋喃， 搅拌均匀。将 20 微升敏感膜 组分涂布于工作电极区域， 待敏感膜挥发干后， 加入100微升10-3M Ca2+于测量区域， 活化电极敏感膜1小时， 以超纯水洗膜， 所得纸芯片待 用。 0053 将活化好的电位型纸芯片与离子计相连， 实现电极电位的测量。依次在测量区域 加入 10-2-10-6M 的 Ca2+标准溶液， 测。
29、定电极电位响应 ( 如图 7A 所示 )， 依据电极电位响应测 到标准工作曲线(如图7B所示)。 待测样品加入测量区域， 测得电极电位响应， 依据标准工 作曲线得到待测样品中钙离子的浓度。 0054 实施例 4 ： 电位型纸芯片用于肝素的检测 0055 根据实施例 1 记载的微流控纸芯片制备方式获得图 4 所示的电位型纸芯片， 利用 该单一参数三电极电位纸芯片检测肝素， 具体为 ： 0056 称取 100mg 聚合物敏感膜组分， 其中离子交换剂二壬基萘磺酸盐 -3- 十二烷基氯 化铵复合物 (TDMAC-DNNS)10， 聚氯乙烯 (PVC) ： 33， 增塑剂癸二酸二丁酯 (DOS) ： 6。
30、6， 将上述膜组分融入 1mL 新蒸四氢呋喃， 搅拌均匀。将 20 微升敏感膜组分涂布于工作电极区 域， 待敏感膜挥发干后， 加入 100 微升 pH 7.4Tris-HCl 含有 0.12M NaCl 于测量区域， 活化 电极敏感膜 1 小时， 以超纯水洗膜， 所得纸芯片待用。 0057 将活化好的电位型纸芯片与电化学工作相连， 实现电极电位的测量 ( 如图 8 所 示 )。电极采用计时电位和计时电流相结合的检测技术。其中计时电位测得参数依次为 ： 电流为 0 微安， 时间为 1 秒， 阳极电流 -5 微安， 时间为 1 秒， 计时电流的参数为 ： 电位值为 芯片电极的开路电位， 恒电位测量。
31、时间为 120 秒。电极循环三次。依次在测量区域加入 0.1-100U/mL 的肝素标准溶液， 测定电极计时电位响应， 依据电极电位响应测到标准工作曲 线。 待测样品加入测量区域， 测得电极电位响应， 依据标准工作曲线得到待测样品中肝素的 浓度。 0058 实施例 5 ： 电位型纸芯片用于矿泉水中钾、 钙离子的检测 0059 根据实施例 1 记载的微流控纸芯片制备方式获得图 1 所示的电位型纸芯片， 利用 该单一参数 - 两电极体系的纸芯片检测钾、 钙离子， 具体为 ： 0060 称取 200mg 聚合物敏感膜组分， 其中按重量百分比计， 离子交换剂四 (3,5- 二 ( 三 氟甲基 ) 苯基。
32、 ) 硼酸钠 (KTFPB) ： 1， 离子载体 : 缬氨霉素 (Ionophore) ： 0.2， 聚氯乙烯 说 明 书 CN 104483360 A 8 6/6 页 9 (PVC) ： 33， 增塑剂癸二酸二丁酯 (DOS) ： 66。将上述组分融入 1mL 新蒸四氢呋喃， 搅拌 均匀。将 20 微升敏感膜组分涂布于工作电极区域， 待敏感膜挥发干后， 加入 100 微升 10-3M K+于测量区域， 活化电极敏感膜 1 小时， 以超纯水洗膜。然后加入 100 微升 10 -6M K+于测量 区域， 活化电极敏感膜 15 分钟， 所得纸芯片待用。 0061 称取 200mg 聚合物敏感膜组分。
33、， 其中按重量百分比计， 离子交换剂四 (3,5- 二 ( 三 氟甲基 ) 苯基 ) 硼酸钠 (KTFPB) ： 1， 离子载体 N,N,N ,N - 四 环己基 二甘醇酸二 酰胺 (Ionophore) ： 0.2， 聚氯乙烯 (PVC) ： 33， 增塑剂癸二酸二丁酯 (DOS) ： 66。将上 述膜组分融入 1mL 新蒸四氢呋喃， 搅拌 均匀。将 20 微升敏感膜组分涂布于工作电极区域， 待敏感膜挥发干后， 加入100微升10-3M Ca2+于测量区域， 活化电极敏感膜1小时， 以超纯水 洗膜， 所得纸芯片待用。 0062 选取农夫山泉矿泉水为待测样品。 取矿泉水样品， 分别加入已知浓度。
34、的钾， 测定样 品中加入 10-5M， 10-4.5M， 10-4M 钾时的电极电位响应， 依据电极电位响应得到电极测定钾离子 的标准工作曲线。在电极测量区域加入 100 微升的样品， 测定电极电位响应， 依据电极电位 响应和标准工作曲线， 得到矿泉水样品中钾离子的浓度。采用相同分析方法得到矿泉水样 品中钙离子的浓度。其中钾离子浓度为 2.2210-5M， 钙离子的浓度为 5.3210-5M 。 说 明 书 CN 104483360 A 9 1/3 页 10 图 1 图 2 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104483360 A 10 2/3 页 11 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 104483360 A 11 3/3 页 12 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 104483360 A 12 。