癌癥標(biāo)志物是指惡性腫瘤細(xì)胞在增值等過(guò)程中分泌釋放出來(lái)的蛋白質(zhì)，激素，酶等生物活性性質(zhì)，它可以反映惡性腫瘤的存在以及生長(zhǎng)情況。所以臨床醫(yī)學(xué)上需要一種高水平的癌癥標(biāo)志物檢測(cè)方法。微流控芯片(μPADs)正是近年來(lái)興起的一種新技術(shù)，它具有成本低，高靈敏度，高效率等新優(yōu)點(diǎn)，可以用來(lái)替代早期檢測(cè)方法如化學(xué)發(fā)光法或酶聯(lián)免疫分析法。紙質(zhì)微流控芯片是微流控芯片中最具有發(fā)展前景的一種技術(shù)之一。

1.紙質(zhì)微流控芯片的優(yōu)點(diǎn)

普通意義上的微流控芯片有如下優(yōu)點(diǎn)：1.系統(tǒng)通常微型化，易于攜帶。2.分析所需的試樣試少，環(huán)境污染少。3.集成化，自動(dòng)化，應(yīng)用范圍廣，涉及化學(xué)，生命科學(xué)，材料，醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。4.分析速度快，可多通道分析。紙質(zhì)微流控芯片還具有它的特殊優(yōu)點(diǎn)：1.紙?jiān)谌魏蔚胤蕉伎梢缘玫蕉覂r(jià)格便宜。（甚至是高級(jí)層析紙如Whatman chromatography paper #1 (200.0 mm × 200.0 mm, pure cellulose paper)也不是很貴） 2.它可以通過(guò)毛細(xì)作用吸收被測(cè)液體 3.可以對(duì)紙的表面進(jìn)行修飾，讓它具有更多應(yīng)用 4.紙是由纖維素構(gòu)成的，具有良好的生物相容性 5.紙是可燃的，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)簡(jiǎn)單的燃燒辦法處理即可 6.紙是白色的，非常利于比色分析 7.利用現(xiàn)有的印刷技術(shù)就可以在紙上進(jìn)行通道刻蝕，表面加工等。

2.紙質(zhì)微流控芯片制作的方法

2.1傳統(tǒng)微流控芯片與紙質(zhì)微流控芯片制作方法區(qū)別 

傳統(tǒng)的微流控芯片是在玻璃，硅橡膠，PDMS或者其他塑料或者高分子材料上刻蝕通道得到。而μPADs的制作主要是用疏水的材料做成屏障來(lái)得到一些親水的通道。現(xiàn)在已有好幾種方法來(lái)制作μPADs。主要有紫外光刻，蠟印，融蠟浸透，絲網(wǎng)印刷，繪圖，噴墨打印等等。

           μPADs親水通道示意圖

3.紙質(zhì)微流控芯片的工作原理

   被測(cè)液體通過(guò)親水通道到達(dá)測(cè)試區(qū)，在測(cè)試區(qū)可以通過(guò)電化學(xué)檢測(cè)分析法，化學(xué)比色檢測(cè)分析法，化學(xué)發(fā)光余電化學(xué)發(fā)光檢測(cè)分析法等一系列的分析化學(xué)方法來(lái)檢測(cè)出對(duì)待測(cè)物進(jìn)行定量分析。

4.紙質(zhì)微流控芯片的分析檢測(cè)方法

 4 4.1 比色檢測(cè) 

    最常用最簡(jiǎn)單的檢測(cè)方法就是比色檢測(cè)法。待測(cè)物與測(cè)試區(qū)的分析試劑發(fā)生反應(yīng)，利用化學(xué)反應(yīng)，酶聯(lián)免疫反應(yīng)的顯色效應(yīng)，通過(guò)顏色指示來(lái)對(duì)待測(cè)物的多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行定量分析。

   這種檢測(cè)方法是成本最低，最簡(jiǎn)單的方法。它可以用于遠(yuǎn)程醫(yī)療檢測(cè)，例如一個(gè)病人用紙質(zhì)微流控芯片得到顏色信息，用帶有攝像頭的手機(jī)進(jìn)行拍照再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳送到遠(yuǎn)方的醫(yī)生那里，醫(yī)生就可以進(jìn)行結(jié)果分析和病情預(yù)測(cè)。然而它也有很大的缺點(diǎn)，那就是靈敏度和準(zhǔn)確度過(guò)低。

4.2  電化學(xué)檢測(cè) 

    Yafeng Wu等人就曾用微分脈沖極譜法來(lái)對(duì)AFP(甲胎蛋白，肝癌的標(biāo)志物)，CEA(癌胚抗原，廣譜性的腫瘤標(biāo)志物，可用作大腸癌，乳腺癌，肺癌的標(biāo)志物。)，CA125(一種糖蛋白，是卵巢癌的特異性標(biāo)志物)，CA153(一種乳腺癌最重要的標(biāo)志物)這四種癌癥標(biāo)志物進(jìn)行定量分析。通過(guò)電流大小的計(jì)算得到各個(gè)癌癥標(biāo)志物的含量。

                          電流強(qiáng)度與待測(cè)物濃度的關(guān)系 

    這種檢測(cè)方法具有靈敏度高，選擇性強(qiáng)，易于集成化和微型化等優(yōu)點(diǎn)。目前安培法是應(yīng)用最多的一種，此外還有電位法，伏安法與電導(dǎo)法。

5.展望

    作為最前沿的分析技術(shù)之一，紙質(zhì)微流控芯片具有許多其他檢測(cè)方法所不具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。尤其是它的成本，非常非常低，可以很容易的工業(yè)化推廣。就發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，它們?nèi)鄙僮銐虻尼t(yī)療資源，沒(méi)有有效的癌癥檢測(cè)方法，如果紙質(zhì)微流控芯片在癌癥診斷上的應(yīng)用成功實(shí)現(xiàn)并得到推廣，這對(duì)于那些發(fā)展中國(guó)家的貧窮病人來(lái)說(shuō)將會(huì)是非常大的福音。也許未來(lái)的某一天，檢測(cè)癌癥將會(huì)變得用PH試紙檢測(cè)PH一樣簡(jiǎn)單。 

    如果我們把思路開(kāi)闊一下，意識(shí)到所有的檢測(cè)都是相通的。我們還能將紙質(zhì)微流控芯片用于疾病檢測(cè)，環(huán)境檢測(cè)，食品安全檢測(cè)，地質(zhì)資源勘查等等方面。所以，對(duì)于紙質(zhì)微流控芯片的研究是非常必要的。