基于3D打印和丝网印刷制作的电化学微流控反应器及其在DNA四面体上的应用

作者：张武凯; 谢瑶; 靳聪; 刘沛川; 高月; 姜丁瑞; 张栩源; 李茜; 陈翔^*

来源：微纳电子技术, 2023, 60(07): 1139-1148.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2023.07.019

• 3D打印
• 丝网印刷
• 电化学微流控反应器
• DNA四面体
• 纳米材料
• pH敏感电极

为了能够实现快速、低成本的制作电化学微流控反应器，并将其用于电化学合成DNA四面体，利用纳米材料结合丝网印刷技术构建低成本的pH敏感电极，利用3D打印技术制作牺牲层管道以及框架结构用于快速构建带有盐桥的微反应池，并开发了微型恒电位控制电路。实验结果表明，基于TiO2与Co3O4的丝网印刷pH敏感电极可以对2～12的pH值进行敏感测量，并且可以通过在其与Ag/AgCl电极之间施加恒电位逆向调控溶液的pH值。将基于3D打印结合丝网印刷制作的电化学微流控反应器搭配微型恒电位控制电路用于电化学合成DNA四面体。实验结果表明，该系统可合成不同碱基长度20 bp、26 bp、37 bp的DNA四面体，时间为6 min,相比于传统热法合成DNA四面体需要30 min,时间大为缩短。该种制作工艺可应用于电化学合成DNA四面体，并具有微型化、集成化、低成本制作电化学微流控反应器的发展潜力。

• 单位
  微米/纳米加工技术国家级重点实验室; 上海交通大学; 化学化工学院