纸芯片由于价格低廉、加工简单等优势而成为分析检测领域一种重要的反应载体,为便携式、现场实时检测提供了可能性,尤其对于需要简单分析检测设备的临床、食品和环境部门等至关重要,在偏远地区、设备不太齐全的发展中国家有广阔的应用前景。随着医疗保健成本不断上升,即时诊断(point-of-care,POC)和现场检测(on-site detection)的需求不断增加,着眼于获得更快速、更准确测试结果的纸芯片成为研究者们关注的热点。但是面对日益发展的临床检测需求,现有纸芯片在多目标检测、超灵敏定量检测等方面面临着巨大挑战。本论文针对现有传统分析技术或常规纸芯片上难以解决的多目标同时检测和定量检测等问题,通过在纸上原位合成复合纳米材料等技术,实现了对纸芯片图案化和功能化等方面的创新性改进,发展了一系列在纸芯片上针对临床指标的生物分析方法,构建了两种有较好潜在应用性的纸基分析平台。主要包括以下方面:1.双功能碳量子点图案化纸芯片用于全血中铁离子和铁蛋白的同时检测为了实现针对不同种类目标物的同时检测,我们在纸芯片上原位合成了双重功能化的碳量子点。在掩膜辅助下,纸基底被分为两个区域,一个直接接触反应溶液,而另一个由于掩膜覆盖只能通过扩散作用间接接触反应溶液。经过水热反应后,纸上形成荧光区和猝灭区两个不同的碳量子点修饰区域。在荧光区可以检测铁离子,因为铁离子对碳量子点的荧光具有高选择性和高灵敏度的猝灭作用,而在猝灭区通过沉积纳米金并修饰相应抗体实现了基于酶联免疫法对铁蛋白的检测。这两种检测路线结合起来可以完成对血液中血清铁和血清铁蛋白这两种性质差异较大的指标的同时检测,这对于铁代谢评估具有重要意义,同时也为纸芯片上的多目标检测提供了一种新的思路。2.纸芯片用于血液中Mucin-1蛋白的表面增强拉曼检测针对纸上合成的纳米金团聚导致在拉曼检测中均一性较差的问题,设计了一种控制纳米金在纸上分布的新策略,利用纸纤维上原位合成碳量子点的方法使后续沉积的纳米金集中分布在纸纤维上,这让基于纳米金产生的拉曼热点的分布变得可以控制,而且在拉曼检测中可以通过显微镜观察到。拉曼信号的二维分布图可以证实纸上的拉曼信号被局限于纤维上并且均一性较好。我们使用这个基底构建基于适配体的生物传感界面直接完成了对Mucin-1的定量检测,取得了较好的效果,而且这种检测方法对实际血液样品也有比较好的分析能力。考虑到纳米金作为拉曼增强基底可以结合各种检测路线,这种纸芯片有潜力对各种目标物进行拉曼定量检测。