制备棉质分析装置

本方案的总体目标是利用一种易于获取的材料——棉花，制备一种可用于分析的分析装置。该技术的主要优势在于装置制备简便、成本极低，可适用于多种检测，并且组装迅速。

使用该设备的分析方法对样本和反应污染具有高灵敏度。演示该实验步骤的是在创新该方法中发挥关键作用的 Shang-Chi Lin。首先准备试纸条装置。

首先，使用去离子水液滴的标准接触角测量法，测定试纸用清洁棉的疏水性。然后，开始制备基于棉的分析装置，将清洁棉裁剪成5.5厘米×1厘米的条状，使用切纸刀进行裁剪。

下一步是在覆膜片上钻出若干组直径为 0.5 厘米的孔，每组三个。将孔以行排列，孔间距为 1 厘米。每组孔构成一条测试条，一张标准尺寸的覆膜片上最多可容纳 36 条测试条。

接下来，将清洁棉夹在已打孔的覆膜片与未打孔的覆膜片之间。然后使用标准覆膜机对装置进行封装。现在，从组件中裁剪出单个尺寸为5.5厘米×1厘米的试纸条装置。

为了制备三种测试溶液的标准曲线，需要48个条带。在每个测试区域，使用锋利的刀片从测试区域的中心向纵向装置的亲水层刻划出一条小通道。注意仅切割装置厚度的一半。

现在，将直径为半厘米的层析滤纸圆片插入三个孔中的每一个。覆膜应留有一个小凸缘，用于将垫片边缘塞入其下。对于尿液分析试纸条，需用亚硝酸盐指示液涂覆亚硝酸盐检测垫。

用BSA指示液包被蛋白检测试纸垫。用尿胆原指示液包被尿胆原检测试纸垫。在室温下将试纸条完全干燥后再进行后续操作。

对于每种配制的标准品，将已准备好的试纸条的吸水端浸入标准溶液中10秒。每条试纸应吸收200至300微升溶液。每种待测标准浓度需准备三条试纸条。

在室温下等待十分钟，使比色反应完全。然后扫描设备，以分析每个测试垫的颜色。使用台式扫描仪，以RGB模式和600 dpi的分辨率进行扫描。

使用标准软件（如 ImageJ）分析扫描图像。打开扫描图像文件后，在菜单命令中选择图像，并选择“Type”将 RGB 图像转换为 8 位灰度图像。然后，使用工具栏中的椭圆工具选择检测垫的分析区域。

接下来，在菜单命令中选择“分析”，然后选择“测量”以分析颜色强度。根据平均强度结果，绘制各检测项目的标准曲线。本实验中，亚硝酸盐检测的标准曲线采用二次模型拟合，总蛋白和尿胆原检测的标准曲线则采用线性回归模型拟合。

在所制备器件的疏水界面上，外部棉纤维处的接触角测量值为127度，误差范围为±5度。利用这些器件绘制标准曲线，以确定每种检测方法的检出限。对于亚硝酸盐，检出限为0.147毫摩尔。

对于牛血清白蛋白，蛋白质测试溶液的检测限为 3.7 微摩尔。对于尿胆原，检测限为 4.9 毫克每升。观看本视频后，您应能够充分理解如何制备棉质诊断装置，其外层具有疏水性，有助于避免污染。

一旦掌握，该技术若操作得当，可在一至两小时内完成。在进行此操作时，通过接触角测量确定清洁棉外部层的疏水性至关重要。