為了達(dá)成CTCs檢測的高效率粹淋、便攜性及高通量目標(biāo)畅涂,中國藥科大學(xué)的李曹龍與王飛研究團(tuán)隊創(chuàng)新性地融合了智能手機(jī)應(yīng)用與市面上常見的便攜式血糖儀(PGM)荐健,打造了一款基于Au@CuMOF級聯(lián)酶的CTCs即時檢測微流控系統(tǒng)瘤袖。在這套微流控技術(shù)中吼驶,團(tuán)隊巧妙地運(yùn)用了1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二烷-1,4,7,10-四羧酸(DOTA)和去甲腎上腺素(NE)修飾的Au@CuMOF信號探針翼抠,以及Fe?O?@SiO?捕獲探針董虱,對數(shù)量有限的PCC-CTCs實現(xiàn)了雙重識別和捕獲扼鞋。
值得一提的是,Au@CuMOF級聯(lián)納米酶能夠精準(zhǔn)地與目標(biāo)CTCs結(jié)合愤诱,使得所形成的細(xì)胞復(fù)合物既展現(xiàn)出類葡萄糖氧化酶的活性云头,又具備類過氧化物酶的活性。這種雙重活性進(jìn)一步促進(jìn)了葡萄糖的還原反應(yīng)淫半,從而為CTCs檢測提供了比色法和便攜式血糖儀(PGM)兩種檢測模式溃槐。
此項研究成果以“Cascaded nanozyme-based high-throughput microfluidic device integrating with glucometer and smartphone for point-of-care pheochromocytoma diagnosis”為題發(fā)表在Biosensors and Bioelectronics期刊上。
微流控裝置的設(shè)計過程離不開計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)軟件的輔助科吭,隨后通過經(jīng)典的軟光刻技術(shù)精心制作昏滴。這款創(chuàng)新的微流控平臺巧妙地融合了多個通道于一塊芯片之中,使得它能夠同時處理六種不同的病人樣本对人。每個獨立運(yùn)作的檢測單元都獨具匠心谣殊,內(nèi)含一個微混合器通道(直徑為0.5毫米)、一個分離室(尺寸為4毫米 × 3毫米)以及一個可視檢測室(直徑達(dá)到0.6厘米)牺弄。不僅如此姻几,微流控陣列芯片還設(shè)有六個樣品入口,專門用于收集細(xì)胞混合物樣本;三個3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)入口蛇捌,用于進(jìn)行視覺分析抚恒;以及六個出口,用于基于PGM技術(shù)的葡萄糖檢測络拌。
為了進(jìn)一步探究陣列微流控裝置在磁分離方面的效能俭驮,科研人員借助顯微鏡成像技術(shù),深入研究了Fe?O?@SiO?-NE捕獲探針對隔離通道內(nèi)PC12細(xì)胞的原位捕獲效能盒音。這種經(jīng)過NE功能化處理的納米探針表鳍,具備與目標(biāo)CTCs上表達(dá)的去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(NET)進(jìn)行選擇性相互作用的特殊能力,從而實現(xiàn)對PC12細(xì)胞的精準(zhǔn)靶向祥诽。
當(dāng)施加外部磁場時譬圣,細(xì)胞與探針形成的復(fù)合體被有效地固定在分離通道的底部,從而實現(xiàn)了對CTCs的高效捕獲與分離雄坪。隨著液體流動時間的遞增厘熟,其捕獲效率也呈現(xiàn)出逐漸提升的趨勢,在分離通道中持續(xù)30分鐘后達(dá)到頂峰维哈。此項研究的結(jié)果充分證明绳姨,結(jié)合磁場的微流控技術(shù)能夠在復(fù)雜的生物環(huán)境中實現(xiàn)對PCC-CTCs的原位捕獲,為進(jìn)一步的臨床檢測與早期診斷提供了有力的技術(shù)支持阔挠。
總體而言飘庄,便攜式血糖儀、智能手機(jī)和陣列微流控芯片的結(jié)合购撼,使PCC的快速跪削、便攜、高通量診斷成為可能迂求,為各種癌癥的傳統(tǒng)液體活檢診斷提供了一種方便碾盐、可靠的替代方案。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116105