杏彩体育网页版农药正在环球农业出产中是一把双刃剑，正在大幅降低产量的同时，也带来残留题目，对生态体系和人类强壮形成急急要挟。跟着糊口程度的降低及毒理学磋商的日益完满，农药残留限量准则更加端庄和周密，我国10 年内实行了5 次修订，限量数量从2 293 项扩充至10 092 项，导致农残检测的样品量骤增，管事量加大，是以竖立迅速、简略、便捷的检测形式至闭紧急。

为了高效修建农药残留迅速检测新形式，西北农林科技大学食物科学与工程学院的李艳青、宗欣荣、张敏*等从以下两个个人实行综述：第1个人从ePADs造备工艺开赴，探究纸的采选、亲疏水通道的竖立、区别区及检测区电极的造备形式，周密总结了ePADs每一症结的环节支配点；第2个人基于农药的电化学检测道理（直接检测、酶抑止、免疫法），竖立农药检测与芯片造备之间的干系。末了实行预测，以期为ePADs检测农药残留的后续磋商供应参考。

ePADs以纸为基底，通过毛细管力控造流体活动。ePADs有多种造备形式，寻常征求4 个症结（图2）：起初采选适应的纸，其次正在纸上造备亲疏水通道以支配流体的活动，然后创筑区别区，末了造备电极以实行了解物的电化学检测。依据所造备装备的纷乱性，亲疏水通道的竖立和电极的造备两个措施可能变换。

跟着人们对即时检测（POCT）、经济效益和环保方面的需求强化，以纸为基底的检测体系正获得日益通俗的闭切和利用。纸的毛细管力使其正在无需表力驱动的情景下即可辅导液体活动，同时纸又拥有必然的孔隙度，不单可能积蓄试剂，况且能搜罗实践样品、预先浓缩了解物等。这些优越的特色使其成为POCT的理思平台。别的，纸可能通过微生物实行生物降解或点燃以爱戴境遇。假使纸正在ePADs的磋商中已受到通俗闭切，但纸品种繁多，扩充了采选纸张类型的清贫度。是以，总结常用纸的特质及文件中已有的用处至闭紧急。

ePADs常用的纸有滤纸、办公纸、硝酸纤维素膜等，表1总结了这些纸的微观构造及实用性。依据吸附性，可能将一齐的纸分为高吸附型和低吸附型。高吸附型纸（如Whatman 1号滤纸）的长处是可能将个人试剂装载正在纸张的纤维素构造中，使样品量需求量裁减（5～10 μL）；低吸附型纸（如办公纸）的要紧长处是造备的电极可能直接展现正在溶液中，检测敏锐度更高，但试剂不易装载正在纸中。将分歧类型纸的联用是降低ePADs功效特色的一种常用形式，比方Arduini等开荒了一种用于检测分歧类型农药的三维折纸多重ePADs，此装备由办公纸和滤纸构成，办公纸用来印刷电极，滤纸用来积蓄试剂，大大降低了便携性和敏锐性。

亲疏水通道的功效是支配流体正在纸上的活动对象。选定纸的类型后，通过正在纸上打算各类形式的疏水障蔽，竣工流体正在纸上的定向活动。依据亲疏水通道造备历程中所用的疏水质料与纸张的连结形态，可将其分为物理改性、化学改性和切割成型（图3）。

物理改性征求物理填充纸的孔隙或正在纤维皮相浸积憎水化合物，这两种格式中憎水化合物与纤维素纤维之间不发作化学响应。常用的物理改性试剂有以下4 种。

蜡拥有高疏水性和热诱导熔化本能，是一种适应的造备亲疏水通道的候选质料。基于蜡的浸积是一种简略和低本钱的形式，可能浸积拥有可反复性的疏水图案障蔽。正在这种形式中，先浸积蜡膜的皮相图案，然后加热使蜡熔化，从而浸渍下面的纤维素基材，造成三维疏水构造。然而，蜡正在热照料历程中不成避免地会扩散，使规定的亲水通道缩幼，并可以导致图案的变形。是以，支配加热温度和加热年光对造备高辨别率的通道至闭紧急，而温度和加热年光的支配取决于所用纸张的克重（纸张的面积密度）和孔隙度。

聚苯乙烯（PS）是一种便宜易得的疏水性集合物。Sameenoi等将PS溶化正在甲苯中，采用丝网印刷的形式造备疏水区域，PS和甲苯的搀杂溶液通过筛网浸透纸张，正在甲苯蒸发后，疏水障蔽照旧存正在。

聚二甲基硅氧烷（PDMS）因其易于创造、透后、电导率和弹性低而成为微流控芯片磋商中最受接待的集合物。Dornelas等行使带有定造图案的橡胶印章将PDMS和正己烷的搀杂溶液轻轻压正在色谱纸皮相，30 s后搀杂物穿透色谱纸，将带有图案的色谱纸置于70 ℃条目下固化30 min造成疏水障蔽，辨别率约1 mm。因为PDMS与极少有机溶剂相溶，征求极少醇类、腈类、二庖代酰胺类、亚砜、吡啶等。是以，准绳上诈骗PDMS造备ePADs是实行各类需求非水介质了解实习的首选。

光刻胶正在光照或加热条目下极易发作交联响应造成不溶于水的高聚物，基于此，可将纸张衬底浸泡正在光刻胶中以接收光刻胶，并通过掩模将纸张展现正在所需的紫表光形式下造成障蔽。透后膜上未被墨水爱戴的区域经紫表光映照后会成为疏水区，而透后膜上印有玄色墨水的区域会成为亲水通道，末了冲洗去除纸张上未展现正在紫表光下的光刻胶。Zea等将SU-8光刻胶打印正在Whatman 1号纸上造备亲疏水通道，并磋商了打印层数对静态接触角值的影响，磋商结果注解，当印刷层数为6时，疏水成果最好。

化学改性是通过极少能与纤维素上的羟基（—OH）响应的试剂，向纤维素分子链上引入疏水基团，从而造成亲疏水通道的形式。这意味着它与纸张的连结比仅仰赖物理吸附的试剂更结实，而且化学改性只是使纤维素搜集更疏水，它仍愿意拥有相容皮相能的液体赓续通过，仅反对那些皮相能与疏水试剂不行亲的液体。AKD和硅烷化试剂是常采用的化学改性试剂。

AKD是造纸工业中常用来调治纸成品疏水性的一种物质，由自然脂肪酸（14～22 个碳）造成，加热后与纤维素中的羟基造成化学键。AKD正在贸易上以固体薄片或乳液的方式出售。AKD乳液的保质期寻常正在几周详3 个月之间。AKD极易水解，AKD可能和水分子发作响应形成β-酮酸杏彩体育官网，其又会自愿脱羧造成酮。这个平缓的历程会导致AKD不行再与纤维素共价连结。是以，正在AKD用量较低的情景下，倡议现配现用。Deng Yafeng等将AKD喷墨打印正在滤纸上，加热条目下与滤纸纤维中的羟基发作集合响应造成疏水障蔽。打印的区域疏水，未打印的区域仍维持亲水。实习中优化了AKD的配方和照料条目等身分，得胜造备了畛域了然、传输速率速、本钱低、出力高的纸基微流体芯片。而且此磋商注解，行使AKD改性的本钱很低，每平方米亏欠0.006 元。

三甲氧基十八烷基硅烷（TMOS）上的硅氧烷（Si—OR）不与滤纸纤维素上的—OH响应，但TOMS正在水蒸气境遇中能水解天生硅烷醇基团（Si—OH），通过Si—OH与—OH之间的响应可能将TMOS固定正在纤维素上。同时，水解后的TOMS可能通过Si—OH的自正在缩合互相相接，末了被固定正在滤纸纤维上，并被疏水性基团掩盖。Cai Longfei等起初将拥有特定图案的纸掩膜浸泡正在TMOS-庚烷的搀杂溶液中30 s，取出风干置于玻璃载玻片上；然后顺序将空缺滤纸和另一块载玻片放上去；末了正在加热板上100 ℃加热35 min以产疏间水成果。这种硅烷化造成的ePADs可能抵造有机溶剂和皮相活性剂的影响。

十三氟辛基三乙氧基硅烷（POTS）是一种双官能团化合物，含有的硅烷氧基官能团正在水解后开释低分子醇，由此形成的活动性硅醇能与很多无机和有机基材中的羟基、羧基和含氧基团形成化学键合。Zea等用POTS对纸实行疏水照料。气相硅烷化纸的静态接触角高于150°，阐述有机硅烷与纸纤维素皮相的羟基发作响应，从而产疏间水性。此历程简略，无需预照料和后期照料，正在几分钟内就可能实行。然而，这种硅烷化的形式会使整张纸变得疏水，为造备思要的图案，常行使掩膜将其遮住以包管造备出所需的图案。

十八烷基三氯硅烷（OTS）行为一种通行的有机硅烷衍生物，可能革新纤维素纸的疏水性，造服纤维素纸的亏欠。Wang Hui等诈骗OTS造备了超疏水纤维素纸，降低了微流控场效应生物传感器的死板强度和较短的行使寿命，并开荒了一种由半导体单壁碳纳米管和DNA酶构成的微流场效应生物传感器，可测定25～5 μmol/L边界内的Ca 2+ 浓度，检测限为10.7 μmol/L。通过化学改性造备的亲疏水通道拥有不受有机溶剂影响的上风。

除了行使分歧的疏水质料造备亲疏水通道，还可能直接切割成型纸基作ePADs。常用的切割器械有CO 2 激光切割刀、打孔机、工艺刀等。正在这种情景下，纸被直接切割成所需的形式，并可能顿时行使。不过因为纸张质料缺乏死板刚性，是以正在大无数情景下会用胶布贴正在纸的背后起支持影响，使统统装备的构造更结实。陈尧行使CO 2 切割装备正在纸上造备了蛇形的微流控通道用于人体脱水指示。切割成型的要紧舛讹是大周围出产中需求特意的装备，正在资源有限的地域会受到局限。

区别区的宗旨是将待测样品实行预照料，去除杂质以降低待测物检测确凿凿性。特别正在实践样品的检测中，所面临的样品基质寻常极度纷乱，如不实行预照料，常难以满意检测需求。实习室常用的样品预照料时间往往操作繁琐且依赖腾贵装备，不适合现场迅速检测。纸的多孔构造以及纸纤维素上的羟基和羧基等活性基团为现场迅速检测中样品的前照料供应了新思绪。基于此，磋商学者诈骗纸自己的上风，正在纸上竖立了各类样品前照料的形式，依据区别道理可将其分为纸过滤、纸色谱和纸电泳。

纸过滤是诈骗纸的多孔构造吸附拦截杂质。比方，Santhiago等诈骗滤纸行为滤膜，造备了拥有样品前照料成果的3D-ePADs，其道理是当待测样品通过滤纸时，杂质就留正在滤纸上，方针物对硝基苯酚则通过滤纸流入检测区，从而竣工了对硝基苯酚的敏锐电化学检测。为了晋升纸过滤的出力，大宗磋商管事采用化学装束形式对纸纤维素实行改性，如螯合、吸附、离子换取和纸固定相内的亲疏水互相影响等。如图4A所示，Li Shuhuai等正在色谱纸上固定分子印迹集合物（MIPs），当样品滴加到样品通道中，样品通过重力扩散并流经亲水通道抵达响应区，样品中的甲基对硫磷被MIPs吸附，未吸附的组分赓续流过响应区。MIPs采选性地吸附甲基对硫磷，同时使其他组分分开响应区，明显降低了芯片的采选性。该形式简略、便宜且便携性强。除此除表，如图4B所示，Shiroma等依据对乙酰氨基酚（PA）和对氨基苯酚（4-AP）pKa的分别（PA为9.8，4-AP为5.3），采选Whatman P81（一种高通量的强阳离子换取纸）构造区别安装，因为4-AP与纸上带有负电荷的官能团互相影响，导致其保存年光较长，通过这种格式抵达区别成果。这些弱酸/弱碱之间峰的辨别率可能通过厘革活动相的pH值进一步优化。

纸色谱又称为纸层析，是基于了解物与固定相和活动相之间互相影响的分别竣工了解物区别或富集。如图4C所示，Primpray等行使乙酸乙酯和环己烷作活动相，将Whatman SG81纸切成矩形，两种待区别物和搀杂物区分和甲醇按必然的体积比搀杂，取适量涂抹正在纸上，将纸放入色谱槽中，直到活动相的溶剂前段抵达纸张的顶部，依据两种了解物正在区别历程平分配系数的分别竣工区别。

纸电泳是正在纸的两头施加电压，带电了解物正在电场影响下发作搬动从而抵达区别的宗旨。为了竣工区别和检测一体，可能将电泳集成到ePADs中。如图4D所示，Liu Yingchao等将微流控自正在流电泳与滤纸色谱相连结，通过厘革区别境遇的密度和运动黏度从而降低区别出力和区别体系的平静性，竣工了了解物的络续区别。微流控自正在活动电泳是一种用于纷乱搀杂物络续和高通量区别的通用时间。正在微流控自正在活动电泳中，了解物通过笔直施加的电场活动以竣工络续区别。与古代的大周围区别形式比拟，微流控自正在活动电泳拥有样品泯灭少、驱动压力低、区别电压低、散热速等长处。

电极的造备是ePADs造备中末了一个紧急措施，将电化学传感器集成到微流控纸芯片上，即可竣工样品的定性和定量了解。正在大无数农药的检测中，ePADs上的电化学传感器寻常由三电极体系构成，即管事电极、对电极和参比电极。如图5所示，常见的纸电极的造备形式有笔绘、丝网印刷/模板印刷、喷墨打印、CO2激光刻划、真空过滤等。

铅笔或钢笔画图是一种正在纸上创造电极简略迅速的时间，常行使石墨笔或碳墨改性的钢笔。钢笔画图时油墨需加热固化，铅笔画图则不需求。Dossi等初度诈骗石墨铅笔正在纸上造备管事电极和对电极。为了低落电极之间的批间分别，需求先正在纸上用墨粉或铅笔画出轮廓，然后实行绘造。由于石墨是通过绘造直接改变到纸上的，于是不需求黏合剂，也不会像丝网印刷和模板印刷相同滥用碳浆。不过手绘电极的厚度谢绝易支配，电极的电导率容易受到影响。同样，一支含有卓殊配方的碳或银墨水的笔可能用来正在纸上绘造电极。Kare等近来报道了一种行使碳墨水改性钢笔手绘造备ePADs的迅速形式，直接用钢笔画出参考线，将电极手绘正在滤纸上。固然铅笔和钢笔画图操作简略，但手动绘造中施加的压力谢绝易支配，很大水准地影响了电极质料正在纸上的浸积，导致电綦重现性低，难以大周围出产。比拟之下，Pagkali等通过阴谋机支配的XY画图仪和铅笔将电极浸积正在纸上，此形式施加的压力容易支配，随后评估了造备参数（纸张类型、暗号笔类型、铅笔类型、画图速率、遍数、单面和双面画图）对电极的死板和了解本能的影响杏彩体育官网。

丝网印刷和模板印刷道理相像，两者的区别是丝网印刷需求定造粗糙的筛网，而模板印刷不需求。丝网印刷是最先报道的电极创造形式，也是目前最通俗行使的形式。油墨正在刮板的压力影响下透过定造的网版被印刷到纸上，再将纸置于60～90 ℃的烘箱中加热固化，以造成所需求的导电图案。陈平磋商了丝网印刷工艺中网版的造备、碳浆印刷等工艺历程对丝网印刷电极本能的影响，并确定了最佳的工艺条目，通过测定分歧批次电极的电阻对电极实行表征，确定丝网印刷电极的质控形式。为了避免丝网印刷历程中需求特意定造的筛网题目，模板印刷诈骗透后胶带或其他固体薄膜打算图案行为掩膜，油墨透过掩膜的启齿处施涂正在纸上造备电极。掩膜板可能通过手工或激光切割筑造。与丝网印刷相仿，模板印刷后的电极油墨需求加热固化。为了正在电极上得回了然的畛域，模板印刷所用的油墨寻常比丝网印刷所用的油墨黏稠。

与上述两种印刷形式相。