引众多关注的《PNAS》新技术

　　

生物通报道：来自哈佛大学化学与化学生物学系的研究人员近期在《美国国家科学院刊》（PNAS）上报道了一种基于纸的三维微流控设备：µPAD (microfluidic paper analytical device) ，这一设备的成本大约是0.03美元，而且分析过程无需昂贵的探测设备。这一“纸芯片”技术可以用于疾病诊断，以及环境检测等方面，因此一经报道引发了众多关注。

文章的通讯作者是哈佛教授，美国国家科学院院士，全球知名的化学生物学家George Whitesides，这位纳米科技界先驱、美国国家科学奖得主的研究领域极其广泛，在生物化学、材料科学和有机物理化学等领域都做出了重大贡献。

Whitesides表示，“我们的目的主要针对第三世界”，这种技术比相似的微流控设备要便宜的多，而且功能完备，十分适合于发展中国家，来自斯坦福大学化学系主任的Richard Zare认为“这是一项重大突破。”

（图片说明：这一芯片装置基于纸和胶带，可以用于检测尿素中的葡萄糖和蛋白含量）

 

Whitesides说最开始他与其同事就在寻找最基本和常用的材料，“开始我们就问，什么是最简单的，最便宜的？”，结果他们想到了纸张。

所以他们以滤纸为基础，利用激光刻蚀（laser-etched microscopic channels，生物通译）制造显微通道，然后将滤纸夹在用光敏化合物处理过的双面胶纸中间，这样堆叠几层，就可以得到一个三维的微流控芯片，拥有一系列通道和腔室的材料，每一个含有防水的壁，液体可以从中流动而不会渗漏到其他层。

Whitesides表示利用纸张的一个关键优点就是液体流动不混和，能流入不同通道中，不会混在一起，干扰实验结果。这样就能同时分析水样品中不同污染物，以及人血液样品中系列疾病抗体检测，以及尿素中的葡萄糖含量。Whitesides为了证明这一点，用不同颜色的染料注射芯片，观测其在芯片上的流动，除此之外，研究人员还通过含葡萄糖或蛋白的液体进一步证明了这一设备的有效性（见下）。

 

虽然Whitesides等用的是标准的实验室滤纸，不过他们也表示也尝试了用更普通的纸张作为材料，“paper towels，toilet paper 等其它纸质，我们都用过。”

目前Whitesides已准备申请专利，一些企业也表示了对这一设备的兴趣，“我们已和许多公司进行了洽谈”，Whitesides设想最终利用报纸作为材料。

（生物通：张迪）