当智能手机遇上纸塑LOC传感器——新型尿液比色分析

韩冬雪

（广州大学分析科学技术研究中心，化学化工学院，广东广州510006）

尿液作为人体的重要排泄物之一，可通过观测比较其颜色、气味、清澈度和比重等从而用于恶性肿瘤、心血管疾病、糖尿病等多种疾病的诊断。由于技术手段昂贵，传统的比色法自动显示尿液分析技术对资源贫瘠的地区而言并不具备优势。最近，韩国光云大学Joon S.Shim教授实验室成功制备出一种新型纸塑LOC（lab-on-achip）装置并利用智能手机的相机功能对尿液进行了比色检测[1]，这一研究成果发表于近期美国Analytical Chemistry杂志上。

该实验室基于微通道对体积的可控原理将商用试纸条嵌入一种纸塑材质微流控系统中研制出纸塑LOC装置。该装置包含一个进液口、由四种不同的试纸条组成的传感区域以及一个与PDMS微阀相连的出液口。与常规试纸条法相比，采用该装置进行的尿液分析不仅能够有效减少反应时间，还可实现尿液样本需样量的最小化，同时利用PDMS微控制阀通过微通道可对尿液样本体积进行控制，消除了由于体积因素导致的反应时间差异性，从而保证了该比色法的准确性。在进行尿液检测时，通过按压和释放PDMS微控制阀将尿液样本固定在试纸条的微通道处，并将试纸条固定在一个白色成像匣中，利用成像匣消除光线干扰。当尿液与试纸条反应一段时间后，利用智能手机相机可将试纸条的颜色记录下来，采用安卓系统下开发的“尿液分析”APP实现颜色变化分析。当该纸塑LOC传感器应用于实际样本检测时，其结果与临床检测的尿糖、pH及蛋白的线性范围相差无几，而在隐血检测方面则具有更高的灵敏度。

[1]Jalal U M，Jin G J，Shim J S.Paper-Plastic Hybrid Microfluidic Device for Smartphone-Based Colorimetric Analysis of Urine[J].Anal.Chem.,2017,89(24):13160-13166.