上海大學(xué)：3D打印微納一體化電化學(xué)檢測(cè)平臺(tái)助力“外泌體“液體活檢

更新時(shí)間：2022-10-10

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隨著微納一體化檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及規(guī)范化、信息化管理的逐漸普及，以多種疾病標(biāo)志物并行聯(lián)合檢測(cè)為目標(biāo)的醫(yī)用POCT技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。該技術(shù)以血液、尿液等體液樣本為檢測(cè)對(duì)象，通過(guò)檢測(cè)一些特定的生物分子、循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）、循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTC）和外泌體等與癌癥進(jìn)展相關(guān)聯(lián)的變化，可在癌癥發(fā)病早期就提供預(yù)警，從而做到“早發(fā)現(xiàn)，早治療"，而且還可輔助診斷、病程監(jiān)測(cè)和預(yù)后判斷等，有助于提高重點(diǎn)人群的癌癥早診率和治療率，提高患者生存率和生活質(zhì)量。

圖1. 基于MOF雜化材料的通用型多通道傳感檢測(cè)平臺(tái)

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)待測(cè)標(biāo)志物的聯(lián)合檢測(cè)，上海大學(xué)的張?jiān)磮F(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種多通道的傳感芯片檢測(cè)平臺(tái)。利用3D打印技術(shù)（NanoArch S140，摩方精密）輔助制作了PDMS的微流控通道，并在微通道內(nèi)部集成了電化學(xué)傳感檢測(cè)電極，用于對(duì)外泌體表面多個(gè)標(biāo)志蛋白進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)。所設(shè)計(jì)的微流控通道不但方便開展各種多通道和系列化操作與實(shí)驗(yàn)，更適于在復(fù)雜環(huán)境中對(duì)痕量待測(cè)物進(jìn)行檢測(cè)研究。論文相關(guān)工作以“Design and Application of Metal Organic Framework ZIF-90-ZnO-MoS₂Nanohybrid for an Integrated Electrochemical Liquid Biopsy"為題被國(guó)際著名期刊《Nano Letters》接收發(fā)表，并被選為封面論文。

圖2. 采用多通道傳感芯片平臺(tái)對(duì)臨床樣本的檢測(cè)分析結(jié)果

在該工作中開發(fā)了一種對(duì)復(fù)雜血液環(huán)境中外泌體進(jìn)行直接、快速檢測(cè)的技術(shù)；大大簡(jiǎn)化了外泌體的分析流程，總分析時(shí)間少于30 min，而且可以并行讀出多個(gè)分析信號(hào)。該研究分析了12名肺癌患者和12名非癌對(duì)照組的血液樣本，顯示了對(duì)兩組臨床樣本良好的區(qū)分結(jié)果。