1、纸基诊断设备的历史、挑战及基础理论

纸基诊断设备的历史、挑战及基础理论

纸基诊断设备的历史与挑战

纸基诊断设备的发展历程丰富且具有重要意义。从历史角度看，编织纤维素纸因其独特优势，如孔隙率、低成本、多功能性、一次性使用、生物相容性和固有的毛细管流动等，吸引了科学界的关注。

1. 发展历程

   • 早期里程碑 ：17世纪，石蕊试纸的发明是纸作为分析应用基底材料潜力的首个重要标志。自20世纪40年代起，纸被广泛用作分析基底材料。1944年，Consden等人报道了基于纸的蛋白质定性分析色谱方法；1945年，West开发了用于金属离子检测的点滴试验纸。
   • 流体流动控制的突破 ：1949年，Müller和Clegg首次提出使用疏水石蜡在滤纸图案化流体通道来引导流体流动方向的方法，这成为现代纸基诊断设备制造的基础。
   • 纸基检测方法的发展 ：20世纪50年代，Comer和Free等人报道了用于测量尿葡萄糖水平的纸基试纸条测试。1956年，Plotz和Singer引入了侧向流动分析（LFA）的概念，目前它是最广泛使用的纸基诊断设备形式。1980年，Leuvering等人开发了基于胶体金或银颗粒的比色LFA，即“溶胶颗粒免疫测定”（SPIA）。
   • 微流控纸基分析设备（µPADs）的出现 ：2007年，哈佛大学的Whitesides团队提出了µPADs的概念，他们通过传统光刻技术用疏水光刻胶图案化色谱纸，创建了毫米级通道和反应区，实现了无需