纸基微流控芯片(Paper-based Microfluidic Device)最初在2007年由Whitesites研究小组提出的,以滤纸为基底材料,构建“纸上微型实验室”(Lab-on-paper),运用光刻、喷蜡打印、柔性印刷等技术制作而成,已经运用在生物分析、比色分析、电化学分析等研究领域。由于其具有低成本、低耗样、易操作、易携带等优点使其研发后迅速发展起来,在临床诊断、环境监测、食品安全及质量控制等领域有巨大的应用前景。水果是日常饮食结构的主要组成部分之一,占食物构成的30-40%,是人体所需营养物质的重要来源。水果在我国种植业中所占位置仅次于粮食和蔬菜,是农业中的第三大产业,在国民经济中占有非常重要的地位。随着人民生活水平提高、膳食结构改善、消费观念改变,消费者对水果的品质需求愈加多元化,水果生产面临着由数量增加转向质量提升的发展需求。由此,水果品质检测成为了食品工程科技界与农业领域的热门研究课题。传统的水果品质检测方法存在操作复杂、耗时长、成本高和无法实现在线检测等缺点,因此,需建立一种简便、快捷地评价水果内部品质的方法。本论文利用纸基微流控芯片结合理化分析,开展水果内部品质主要包括葡萄糖、果糖、维生素C含量的检测研究。随着全球信息化急速发展,提高信息的处理效率已成为当务之急。伴随手机和Android操作系统的普及以及光学识别技术(Optical Recognition)的研究,利用智能移动设备高效地录入信息、获取结果己成为一个的研究热点。针对探究智能手机与纸基微流控芯片结合的新模式,开发基于Android系统的手机软件(Application,简称App),使智能手机实现对图片信息的采集、识别和分析。利用手机摄像头采集图片信息、结合比色分析以及在手机本地软件智能分析,建立智能手机App分析平台实现实时检测。它不仅能够对农贸市场水果进行快速“体检”,对提升我国水果品牌地位和增强其在国内外市场的竞争力,增加农民收入等方面具有重大的现实意义。以此为基础,探究纸基微流控芯片与手机软件结合在水果检测中的应用的,为未来纸基微流控芯片在食品检测中应用于食品品质检测、食品安全检测方面,提供理论研究基础。本研究主要研究内容和研究结果如下:1、纸基微流控芯片的制作纸的柔韧度良好,自身的纤维结构具有天然的亲水性,比表面积较大,可做功能化处理,后期污染小,投资小,一旦做出成品后,易于向市场推广,是一种新兴的、前景广阔的微流控基底材料。本文研究了平面纸基微流控芯片的制作和立体纸基载体的制作。其中,平面纸基微流控芯片的制作方法有喷蜡打印法和激光雕刻法;立体纸基载体的制作有折叠法、搭桥法和按压法。2、纸基微流控在水果检测中的应用水果是日常饮食结构的重要组成部分,是人体所需营养物质的重要来源。传统的水果品质检测方法存在众多缺点,因此,建立一种基于纸基微流控芯片快捷评价水果内部品质的方法是很有必要的。本论文利用纸基微流控芯片结合理化分析,开展水果内部品质主要包括葡萄糖、果糖和维生素C含量的检测研究。本文所用检测方法与分光光度法对比检测结果相吻合,证明了本方法的可行性。3、手机App的开发在应用纸基微流控检测水果中葡萄糖的基础上,整合智能手机,设计软件建立葡萄糖指标的分析模型。研究图形的定位方法、图像的采集、图像的预处理、图像的计算以及分析结果的呈现。