纸基微流控是由纸或其他多孔膜作为载体实现微流控的技术，它通过毛细管作用操纵微量流体，无需机械部件，如泵或其他控制器，通过在纸上设置疏水屏障来定义亲水通道和区域来实现功能。与传统的微流控材料相比，纸基微流控技术具有成本低、操作简单、检测快速、设备便携、应用条件不受限、可处理少量液体，并可执行多路分析等优点，只需少量目标样品即可检测多种分析物，如蛋白质、环境污染物、病原体、化学品、重金属和药物等。与传统的微流控不同，纸质设备制造简单，无需洁净环境，由廉价易得的材料制成，无需额外控制。这些特点使纸基微流控更容易为研究人员所使用，并成为开发POCT诊断测试的理想技术。

纸，能够作为制造POC诊断设备的材料，其具有独特的优点；

◈ 价格低廉，可广泛使用，并与多种印刷和加工技术兼容

◈ 可以方便地储存、堆放和运输，有利于大规模生产纸基设备

◈ 有不同的厚度和孔隙率，其表面呈现出高密度的有机组织，可通过化学方式操纵，并用于结合试剂或分析物

◈ 纸的体表面积比很大，因此试剂和样品可以干燥地储存在纸上，以备日后分析

◈ 可以手动或使用高速打印技术将试剂和样品置于纸上便于分析

◈ 提供的白色背景非常适合显示色度测试结果

◈ 具有独特的过滤和色谱特性，可用于从血液或尿液等复杂样品中分离分析物

◈ 通过毛细作用控制液体，因此纸质设备可以在没有任何泵或外部电源的情况下移动液体并进行分析

纸基微流控在快速诊断领域扮演了十分重要的角色，但由于纸基微流控设备具有固有的特性限制了它们

在POCT设备中使用纸基微流控的主要挑战

纸基微流控非常适合于作为快速疾病诊断的定性初始筛查，尤其是在资源有限的POCT设备中。然而，如果需要定量分析，纸基微流控设备的灵敏度和特异性较差。

-纸基设备缺乏精确度的基本原因在于难以控制溶解和再水化过程中注入的干试剂在纸基中的可变性，容易引入不确定的误差。即使在同一张纸上观察两个相邻区域时，纸纤维的结构和布局也会发生巨大变化。这些变化可能会降低在纸上形成的疏水屏障的精度、装置中液体的芯吸速率以及分析结果。

-当溶液在纸上变干时，溶液会聚集在测试区的外边缘，导致试剂、分析物或反应产物在试验区的分布不均匀，并可能对分析的准确性和精密度产生负面影响。虽然可以优化试验区的大小和形状，但还需要其他方法和工具来克服这一难题。

-难以保证纸质微流控设备上的试剂的保质期。许多试剂，包括酶，储存在纸质设备上时会迅速变性。虽然研究纸上酶的保质期的研究已经有了新的进展，并且已经证明了提高纸上酶保质期的技术，但这方面还需要更多的研究。

纸基微流控设备有可能成为医疗行业的颠覆性技术。研究小组发现通过电化学可以实现更高的灵敏度、更低的检测限和更快的分析时间，同时开发在纸基通道中混合流体的方法，研究3D设备中的毛细管流动技术及将新型生物传感器整合到纸质微流控设备中等方法来应对上述挑战。尤其在目前的COVID-19大流行期间，市场显示了对可靠的POC诊断测试的需求，它可以在全球范围内迅速发展和部署，有望实现将微型研究实验室带到用户手中。

纸基微流控的大规模商业化虽然还有很长的一段路要走，但它在提供快速、可靠、准确、廉价和简单的护理点检测方面显示出巨大的潜力。目前，其中一些设备在灵敏度或特异性方面表现出色，而另一些设备具有强大的多路复用能力。但研究人员需要继续努力克服当前所面临的挑战，继续证明使其成为护理点测试的理想选择。

微流控领域已经有了30多年的发展历史，新技术、新材料以及新需求的出现，使得该技术广泛应用于诸多领域，同时利用微流控芯片的体外诊断产品的快速发展，改变了我们固有的疾病诊疗方式。

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