(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210219676.4 (22)申请日 2022.03.08 (71)申请人 苏州微光电子融合 技术研究院有限 公司 地址 215000 江苏省苏州市吴江区黎里镇 汾湖大道5 58 (72)发明人 王震　郝喜娟　李园　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11562 专利代理师 张换君 (51)Int.Cl. G01N 21/78(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种纸基 芯片的制作方法、 纸基 芯片传感装 置及检测方法 (57)摘要 本发明公开一种纸基 芯片的制作方法、 纸基 芯片传感装置及检测方法， 纸基芯片传感装置包 括暗盒， 暗盒的中部可拆卸连接有用于与金属离 子反应变色的纸基 芯片， 暗盒在纸基 芯片的下方 设置有光源， 暗盒在纸基芯片的上方开设有取景 孔； 纸基芯片的制作方法， 包括剪裁、 印制和修 饰； 检测方法包括在纸基芯片的加样区滴加待测 样品溶液， 避光反应后通过手机的摄像头对纸基 芯片进行取景拍摄， 并计算检测区的RGB值。 本发 明公开的纸基 芯片传感装置与手机联用， 具有易 操作、 检测速度快等优势， 为非专业人员的现场 实时检测水体中铝离子浓度提供了一种便捷有 效的新途径,且纸基芯片传感装置具便携、 小型 化、 结构简单、 检测速度快、 制作简单， 成本低等 优点。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114755219 A 2022.07.15 CN 114755219 A 1.一种纸基芯片传感装置， 其特征在于： 包括暗盒(1)， 所述暗盒(1)的中部可拆卸连接 有用于与金属离子反应变色 的纸基芯片(2)， 所述暗盒(1)在纸基芯片(2)的下方设置有光 源(3)， 所述暗盒(1)在纸基芯片(2)的上 方开设有取 景孔(4)。 2.根据权利要求1所述的一种纸基芯片传感装置， 其特征在于： 所述纸基芯片(2)上设 置有加样区(21)以及布置在所述加样区(21)周向上的若干个检测区(22)， 所述加样区(21) 分别与每一个所述检测区(2 2)相连通。 3.根据权利要求2所述的一种纸基芯片传感装置， 其特征在于： 所述检测区(22)和加样 区(21)均为圆形凹槽， 所述检测区(22)的直径为3.5mm， 所述加样区(21)的直径为5mm,所述 检测区(22)与每一个所述加样区(21)之间均连通有连通通道(23)， 所述连通通道(23)的宽 度为2mm。 4.根据权利要求3所述的一种纸基芯片传感装置， 其特征在于： 所述检测区(22)、 加样 区(21)和连通 通道(23)均为混有墨水与乙醇 ‑丙醇混合物的纸槽 。 5.根据权利要求2所述的一种纸基芯片传感装置， 其特征在于： 所述暗盒(1)的中部可 拆卸连接有用于放置所述纸基芯片(2)的支架(5)， 所述支架(5)的中部开设有通光凹槽， 所 述检测区(2 2)和加样区(21)均设置在通 光凹槽的正上 方。 6.根据权利要求5所述的一种纸基芯片传感装置， 其特征在于： 所述通光凹槽与光源 (3)上下对应设置， 所述取 景孔(4)布置在通 光凹槽同侧的上 方。 7.一种纸基芯片的制作方法， 用于制作权利要求1 ‑6中任意一项所需的纸基芯片(2)， 其特征在于： 包括以下步骤： 1)剪裁， 将沃特 曼滤纸裁剪成一定规格的纸基芯片(2)； 2)印制， 将墨水与乙醇 ‑丙醇混合物按比例混合后形成印制溶液， 并通过图案印章将印 制溶液印制在纸基芯片(2)上； 3)修饰， 在纸基芯片(2)的加样区(21)滴加掩蔽试剂氟化钠， 并进行干燥； 在纸基芯片 (2)的检测区(22)滴加醋酸缓冲液、 显色试剂铬天青S和 十六烷基三甲基溴化铵的水溶液， 并进行干燥。 8.根据权利要求7所述的一种纸基芯片的制作 方法， 其特征在于： 所述乙醇和丙醇体积 比为1∶ 1， 所述墨水与乙醇 ‑丙醇混合物的体积比为10∶2。 9.一种纸基芯片传感装置的检测方法， 基于权利要求1 ‑6中任意一项所述的一种纸基 芯片传感装置， 其特 征在于： 包括以下步骤： (1)在低温避光保存的且已修饰好的纸基芯片(2)的加 样区(21)滴加待测 样品溶液， 后 将纸基芯片(2)安装到暗盒(1)的中部； (2)将手机放置在暗盒(1)的顶部对取光孔进行遮挡， 对所述暗盒(1)内部进行避光处 理， 待测样品溶 液和纸基芯片(2)避光反应15mi n； (3)开启光源(3)， 且手机的摄像头布置在取景孔(4)， 通过手机的摄像头对纸基芯片 (2)进行取景拍摄， 并计算检测区(22)的RGB值， 并根据获取的RGB值判断颜色信息， 并与标 准曲线对比后输出待测样品溶 液中的铝离 子浓度。 10.根据权利要求9所述的一种纸基芯片传感装置的检测方法， 其特征在于： 步骤(3) 中， 用软件Ima geJ对取景拍摄获得的图片进行图像处 理， 获得检测区(2 2)的RGB值和Δ E。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114755219 A 2一种纸基芯片的制作方 法、 纸基芯片传感装 置及检测方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 纸基芯片测量离子浓度技术领域， 特别是涉及一种纸基芯片的制作方 法、 纸基芯片传感装置及检测方法。 背景技术 [0002]检测铝离 子浓度往 往需要昂贵的设备、 高水平的培训才能进行。 [0003]近年来智能手机和平板电脑的发展为开发可靠和快速的分析工具提供了新的检 测平台， 手机、 平板电脑等便携式设备可利用内置相机和内部微处理器来进行图像处理， 避 免使用外部计算机或元件， 并可快速提供准确的检测结果。 因此， 发展一种纸基芯片传感装 置是十分必要的。 发明内容 [0004]本发明的目的是提供一种纸基芯片的制作方法、 纸基芯片传感装置及检测方法， 以解决上述现有技 术存在的问题。 [0005]为实现上述目的， 本发明提供了如下 方案： [0006]本发明提供一种纸基芯片传感装置， 包括暗盒， 所述暗盒的中部可拆卸连接有用 于与金属离子反应变色的纸基芯片， 所述暗盒在纸基芯片的下方设置有光源， 所述暗盒在 纸基芯片的上 方开设有取 景孔。 [0007]优选的， 所述纸基芯片上设置有加样区以及布置在所述加样区周向上的若干个检 测区， 所述加样区分别与每一个所述检测区相连通。 [0008]优选的， 所述检测区和加样 区均为圆形凹槽， 所述检测区的直径为3.5mm， 所述加 样区的直径 为5mm,所述检测区与每一个所述加样区之间均连通有连通通道， 所述连通通道 的宽度为2m m。 [0009]优选的， 所述检测区、 加样区和连通通道均为混有墨水与乙醇 ‑ 丙醇混合物的纸 槽。 [0010]优选的， 所述暗盒的中部可拆卸连接有用于放置所述纸基芯片的支架， 所述支架 的中部开设有通 光凹槽， 所述检测区和 加样区均设置在通 光凹槽的正上 方。 [0011]优选的， 所述通光凹槽与光源上下对应设置， 所述取景孔布置在通光凹槽同侧的 上方。 [0012]一种纸基芯片的制作方法， 用于制作上述任意一项所需的纸基芯片， 包括以下步 骤： [0013]1)剪裁， 将沃特 曼滤纸裁剪成一定规格的纸基芯片； [0014]2)印制， 将墨水与乙醇 ‑丙醇混合物按比例混合后形成 印制溶液， 并通过图案印章 将印制溶 液印制在纸基芯片上； [0015]3)修饰， 在纸基芯片的加样区滴加掩蔽试剂氟化钠， 并进行干燥； 在纸基芯片的检 测区滴加醋酸缓冲液、 显色试剂铬天青S和十六烷基三甲基溴化铵的水 溶液， 并进行干燥。说　明　书 1/5 页 3 CN 114755219 A 3