纸作为一种来源丰富,造价低廉的纤维材料,因其易于加工、生物相容性好、可降解等诸多优点,常被用作承载分析诊断测试的基底材料。纸基微流控芯片作为一种新兴的检测分析平台,逐渐成为研究的热点,并且可应用于医学快速诊断、食品安全快速检测以及环境质量监控等多个领域,在低资源配置地区的快速诊断显示出较大的应用潜力。但纸张纤维材料本身易吸水,导致绝大部分强度性能损失,在实际操作时影响检测的进行,使之无法达到预期的检测效果,这成为纸基芯片进一步发展、提升性能道路上需要解决的问题。几丁质作为自然界中储量仅次于纤维素的生物高分子,具有无毒、抗菌、生物相容性好、可生物降解等特点。随着纳米技术的发展,几丁质的纳米化得到越来越多的关注,纳米几丁质作为一种新型生物材料,因其高长径比、可生物降解、抗菌性和环境友好性等优势,在复合材料的增强和生物医学等领域的应用表现出巨大的潜力。因此,将纳米几丁质作为一种纸张增强剂,应用于改善纸基芯片基底材料的性能,为纸基芯片的改进提供了新思路,对纸基基底的增强和解决现阶段的纸基微流控芯片存在的问题具有一定的现实意义。本论文从纸张的抄造工艺出发,首先利用两种方法制备出两种不同的纳米几丁质,然后将其作为纸张助剂加入纸浆中进行抄纸,探究不同添加量的纳米几丁质对纸张的各种强度性能的影响,再以合适添加用量的手抄片为基底材料制备纸基检测芯片,分析其对纸基芯片检测性能的影响。具体工作如下:1.以商业α-几丁质粉末为原料,采用部分脱乙酰方法和TEMPO氧化法制备了表面分别携带正电荷的部分脱乙酰纳米几丁质(DECh NWs)和负电荷的TEMPO氧化纳米几丁质(TOCh NWs)。利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、纳米粒径和Zeta电位仪等对所制得的纳米几丁质纤维的形貌、组成、晶型和表面电荷性能进行表征,结果显示制备的DECh NWs显棒状结构,TOCh NWs趋近于纺锤状,长度在100-400 nm不等。晶体结构研究表明,原始几丁质粉末的结晶指数为86.8%,DECh NWs结晶指数为76.2%,TOCh NWs结晶指数为72.9%,测定DECh NWs的脱乙酰度为33.75%,同时Zeta电位表明DECh NWs表面电荷量达到了+49.4 m V,TOCh NWs表面携带负电荷,TEMPO氧化的纳米几丁质电荷量为﹣56.5m V,两种纳米几丁质都具有良好的稳定性,红外光谱显示在TEMPO的氧化下,TOCh NWs出现了区别原料几丁质粉末的羧基峰。2.将两种纳米几丁质DECh NWs和TOCh NWs作为造纸助剂单独添加于纸浆中进行抄纸,研究不同纳米几丁质用量对纸张各种物理性能的影响。结果表明,DECh NWs对纸张物理性能的增强效果强于TOCh NWs对纸张的增强效果。当DECh NWs添加量为0.8%时,抗张指数和撕裂指数分别提高了31.19%和47.42%,而添加TOCh NWs用量为0.8%时,抗张指数和撕裂指数提升了17.26%和18.68%,在抗张强度和撕裂强度上,DECh NWs都表现出较好的增强效果。湿强度方面,随着DECh NWs用量的增加,纸张湿强度增加,当DECh NWs用量为2%时,湿强度指数增加了112%,而TOCh NWs用量增加,对纸张湿强度没有明显影响,表明DECh NWs既对纸张干强度有增加,对湿强增强效果也明显,比TOCh NWs更具有应用优势。3.以实验室的手抄片为基底,选出合适助剂用量的纸抄片,利用丝网印刷紫外光固化方法制备纸基检测芯片,基于比色法测定葡萄糖、尿酸,亚硝酸根离子和Fe(Ⅱ)离子、Cu(Ⅱ)离子和Ni(Ⅱ)离子等,探究纸基芯片的实用性。结果表明,DECh NWs添加量为2%时,纸基基底表面出较好的强度性能和较好的检测性能。选用DECh NWs添加量为2%的纸抄片,和未添加助剂的纸抄片以及添加2%的TOCh NWs纸抄片制作纸基芯片对比其检测性能,结果显示添加了DECh NWs的纸基芯片检测葡萄糖表明出比其他纸张更好的颜色强度和显色均匀性。检测其他物质时,由颜色强度值可知,添加的助剂纸基芯片的颜色强度略高于或与其他纸基芯片相当,整体上添加助剂对检测性能有一定的促进作用。