国家纳米科学中心在微流控全自动定量免疫检测领域取得新进展

MEMS · 公众号 · · 2017-06-14 05:48

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据麦姆斯咨询报道，日前，国家纳米科学中心的蒋兴宇及其研究团队在微流控全自动定量免疫检测领域取得重要进展，相关研究“An automated and portable microfluidic chemiluminescence immunoassay for quantitative detection of biomarkers”发表在“Lab on a chip”杂志上。

能够对患者样品的生物标志物进行自动、快速、灵敏并定量检测的微流控平台，将有可能对临床或即时诊断（POCT）产生重大影响。在这项工作中，蒋兴宇及其研究团队实现了由两大主要组件构成的自动诊断平台：（1）一次性、独立、集成的微流控芯片；（2）一台执行全自动化操作的便携式仪器。为了证实其实际应用的潜力，研究团队使用注塑成型来批量生产一次性微流控芯片的主要部件。这款组装获得的三层芯片，具有用于流体控制的片上机械阀，其结构参见图1，包括（1）嵌入“之”字形微通道的顶部硅流体层，加样槽，负压口；（2）具有图案化抗体/抗原条纹的中间锡箔层；以及（3）具有废物存储器的底部硅衬底。该微流控系统的多功能性，通过对真实临床样品中的C-反应性蛋白（C-reactive protein, CRP）和睾酮进行化学发光免疫分析定量检测来进行证实。这款具有定量、便携性和自动化功能的芯片实验室平台为即时诊断应用提供了极具前景的检测解决方案。

该项研究获得了国家自然科学基金、中华人民共和国科学技术部、中科院和和北京科技新星计划的支持。

图1：具有片上阀的集成微流控芯片的设计、制造和组装示意图，该集成微流控芯片可应用于化学发光免疫测定。（A）具有嵌入“之”字型微流道的顶部硅流体层，具有图案化抗体/抗原条纹的中间锡箔层，底部硅衬底层，以及组装前的一组片上阀示意图。（B）集成芯片示意图和片上阀工作原理。（C）组装前的流体层、基底层、锡箔层、片上阀基座和6个圆柱阀的照片。（D）组装微流控芯片的照片。（E）自动化仪器的照片。比例尺为100mm