研究团队希望通过给通道供应高度有序的纳米构造来提高纸基微流控的性能。研究职员通过在用作模板的二氧化硅纳米颗粒阵列周围形成纳米纤维素纤维来实现这一点。
研究团队首先在聚丙烯基材上印刷疏水性墨粉，从而勾勒出通道的区域。然后，他们将二氧化硅纳米颗粒悬浮液滴到未打印区域，并利用橡胶刀片均匀分布液体。溶液干燥后，纳米颗粒自组装成阵列。然后，研究职员将一种纳米纤维素溶液滴到颗粒上，纳米纤维素纤维将其包围，形成类似的图案。末了，研究职员通过酸蚀去除纳米颗粒，留下了多孔的纳米纤维素晶体。
用纳米构造通道制成的芯片的芯吸速率是用商用纳米纤维素制成的芯片的20倍。研究职员可以通过改变用于制造模板的二氧化硅纳米颗粒的大小来掌握流体通过纳米纤维素的芯吸速率。
更主要的是，纳米纤维素通道形成了光子晶体，它是一种可以反射、限定或传输光的有序构造，从而增强了纸基设备的光学性能。研究职员用直径320纳米的二氧化硅纳米颗粒制作了一个纸片，用荧光检测法检测两种癌症生物标志物。当他们将含有两种生物标记物的样品引入该装置时，他们创造纳米纤维素通道的荧光旗子暗记强度是无孔纳米纤维素膜的80倍。
科罗拉多州立大学的Charles S.Henry说，使纸质设备敏感且易于阅读是一项寻衅，而这种光子学构造是实现这一目标的主要一步。他还想连续磋商这种策略是否可以用于涉及小分子或其他生物分子（如核酸或酶）的测试。对此，研究职员表示核酸确实可以放置在像这样的芯片的检测区域。
澳大利亚联邦科学与工业研究组织（Commonwealth Science & Industrial Research Organization）的伊迪丝•周（Edith Chow）表示，这项测试最昂贵的地方是用于丈量芯片的发射光的荧光显微镜，但不该用荧光标签进行检测可以降落每次测试的本钱。
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Reference:
Fellet, M., 2016. Paper microfluidics device enhances cancer biomarker detection. [online] Cen.acs.org.
