综述：光学与电化学纸基分析器件的组件优化

这篇综述系统阐述了缓冲液和试剂在光学与电化学纸基分析器件（PADs）中的关键作用，涵盖其在医疗诊断、环境监测和食品安全领域的应用。作者深入探讨了纳米材料、微流控技术和多功能试剂如何提升检测精度（如痕量分析），同时指出试剂稳定性、环境因素等挑战，并展望了实时远程诊断等前沿趋势。

　　

背景、定义与优势

纸基分析器件（PADs）凭借低成本、便携性和毛细作用驱动的流体操控，成为即时检测（POCT）的革命性工具。其核心在于通过缓冲液维持pH稳定（如磷酸盐、Tris缓冲液），而试剂（如荧光染料、电化学探针）则赋予特异性信号。例如，纳米金颗粒可增强比色灵敏度，碳纳米管能提升电化学响应，二者协同实现₁₀^-9 mol/L级痕量检测。

关键组件：缓冲液与试剂

缓冲液的选择直接影响酶活性与反应动力学。在检测食品毒素时，醋酸缓冲液（pH 4.5）可优化黄曲霉毒素B₁的免疫反应；而电化学PADs中，离子强度调节剂能抑制背景噪声。试剂方面，辣根过氧化物酶（HRP）常用于显色放大，二茂铁衍生物则作为电子媒介提升氧化还原效率。

技术挑战与创新

试剂在纸质纤维上的非均匀吸附仍是痛点。近期研究通过蜡印微区隔离技术，将试剂CV值（变异系数）从15%降至5%。环境因素如湿度会加速试剂降解，而壳聚糖修饰的纳米胶囊可延长试剂 shelf-life 至6个月。

未来趋势

绿色化学推动下，植物多酚替代传统显色剂的研究兴起。结合手机APP的比色分析系统，已实现农药残留的云端数据共享。微流控3D打印技术进一步将样本量压缩至0.1 μL，为偏远地区疟疾筛查提供可能。

结论

PADs的进化依赖于“缓冲液-试剂-基底”三位一体优化。从临床（如CRP炎症标志物检测）到环境（重金属离子传感），跨学科合作将持续释放其潜力，尤其为资源匮乏地区提供精准医疗新范式。