近日，國家納米科學(xué)中心蔣興宇研究員、張偉研究員和楊明珠博士通過紙的堆疊和切削加工技術(shù)，開發(fā)了一種條碼化紙基芯片的大規(guī)模制造方法和一種可用條碼讀取器進(jìn)行結(jié)果讀出的多重檢測方法，為傳統(tǒng)材料（紙）的新功能和新應(yīng)用開發(fā)提供了思路。相關(guān)研究成果“skiving stacked sheets of paper into test paper for rapid and multiplexed assay”被science advances雜志于2017年12月1日在線發(fā)表。

紙的堆疊和切削加工技術(shù)用于條碼化紙基芯片的精密加工和大規(guī)模制造

紙基芯片因其檢測速度快、操作簡便、可便攜和成本低廉等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于裝備簡陋的實(shí)驗(yàn)室和資源匱乏的地區(qū)。然而紙基芯片上微反應(yīng)通道的加工仍然依賴于光刻、噴蠟打印、噴墨打印、絲網(wǎng)印刷和等離子刻蝕等技術(shù)，以上技術(shù)不僅需要精密的設(shè)備，并且加工效率低，難以實(shí)現(xiàn)紙基芯片的大規(guī)模制造。此外，檢測結(jié)果讀出和數(shù)據(jù)儲存大多依賴于人工操作，不僅低效還存在一定的失誤率。

蔣興宇課題組將一維條碼用于多種生物標(biāo)志物的編碼，實(shí)現(xiàn)了多重檢測結(jié)果的高效讀出與輸入；利用紙張的厚度模擬條碼的寬單元和窄單元，不依賴任何高精尖的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了芯片中條碼的精確加工；利用紙的切削加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)了條碼化紙基芯片的大規(guī)模制造。該檢測分析體系應(yīng)用范圍廣、檢測速度快、檢測與讀出操作簡單高效，為即時檢驗(yàn)提供了一種全新的方法。條碼化芯片的加工技術(shù)為紙基芯片的大規(guī)模制造開辟了一種全新的手段。該研究還將促進(jìn)紙基芯片在核酸檢測、藥物篩選和細(xì)胞行為學(xué)研究等方面的應(yīng)用。

該項研究是蔣興宇課題組前期研究工作（lab chip，17，3874，2017；anal chem，87，900，2015）的進(jìn)一步拓展，得到了國家自然科學(xué)基金委、國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項和中科院“創(chuàng)新團(tuán)隊國際合作伙伴計劃”等項目的支持。

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