可编程重力驱动微流控芯片:革新多重即时免疫测定

  • 2024 - 01 - 02
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近期,华中科技大学生命科学学院的刘笔锋研究团队在知名期刊《Small》上发布了题为“Programmable Gravity-Driven Microfluidic Chip for Simultaneous Multiplexed Immunoassays”的研究文章。

该研究工作介绍了一种创新的可编程重力驱动微流控芯片(Programmable Gravity-Driven Microfluidic Chip:PGDMC),该芯片具备多试剂顺序释放、多靶标检测和多芯片操作的能力。

通过简单垂直翻转芯片,无需额外步骤或设备,即可启动流体顺序释放过程。为了验证PGDMC的顺序释放功能,研究团队进行了理论建模、数值模拟和实际实验验证。这些结果均表明,在重力作用下,延时通道能够逐一调节通道阻力,精确控制流体的顺序释放。

PGSMC设计原理图

为了进一步验证PGSMC的功能,研究团队将其应用于多重抗核抗体测试。实验结果显示,PGSMC在60分钟内完成了即时免疫分析(传统方法需要超过120分钟),并且表现出了良好的特异性。

顺序释放原理阐述和验证图

为了验证PGSMC在实际应用中的性能,研究团队对临床样本进行了分析测试。结果显示,PGSMC达到了96%的灵敏度、100%的特异性和99%的准确性。

顺序释放原理阐述和验证图

综上所述,该研究设计了一种可编程重力自驱动微流控芯片,其特点是设计简单,不依赖于外部驱动器或设备。PGSMC能够实现可编程的多试剂释放、多芯片操作和多靶标分析,从而完成高通量测试。用户只需添加试剂即可轻松获得结果。与传统方法相比,PGSMC在更短的时间内完成了抗核抗体免疫分析,并展示了出色的分析性能。针对25例临床样本的评估显示出了良好的敏感性(96%)、特异性(100%)和准确性(99%)。这项研究为便携式即时检测提供了新的思路,特别是在自动化流体控制方面。

论文链接: https://doi.org/10.1002/smll.202310206