李桂英教授、杨方副教授团队在微流控液体活检领域取得重要进展

　　

    吉林大学生命科学学院分子酶学工程教育部重点实验室李桂英教授、杨方副教授团队在微流控液体活检领域取得重要进展，相关研究内容已于近日以题为 Immunofluorescence analysis of breast cancer biomarkers using antibody-conjugated microbeads embedded in a microfluidic-based liquid biopsy chip 在线发表于Biosensors & Bioelectronics, 2022, 216: 114598。

    疾病的早期诊断、治疗和疗效评估对人类的健康监测及疾病临床诊疗具有重要的意义。液体活检（liquid biopsy）是通过对病人体液样本（血液、尿液等）的取样和分析，进行疾病诊断和监测的技术。对比传统组织活检，微流控液体活检具有样本消耗少、通量高、检测方便、可检测疾病类型多、安全、无侵入性和疾病早期即可检测等优点，在癌症早期诊断方面具有广阔的应用前景。然而，由于微通道中的液体流动通常是层流（即液体分层流动，互不混合），传质效率低，导致生物传感的效率和灵敏度也随之降低。鉴于此，团队开发了一种连续、快速、高效的基于免疫荧光分析的液体活检芯片，通过将抗体包被的微珠填充在芯片中，来扰乱层流并提高传质效率。同时，填充的微珠增加了免疫亲和反应的接触面积，大大增强了抗体与靶蛋白的结合，并放大了荧光信号，显著提高了检测的灵敏度和效率。这种基于微流控的液体活检装置仅需要少量的血浆样本（20-50 μL），就可实现低检测限（LOD，0.1 ng/mL）的快速检测（55-75 min）。该团队同时还测试了来自乳腺癌患者和健康志愿者的血浆样本中乳腺癌生物标志物癌胚抗原（CEA）和癌抗原 15-3（CA15-3）的表达情况，结果表明该方法可以准确地区分癌症患者和健康志愿者的血浆样本，具有很高的诊断准确率。该项研究为癌症和其他疾病的快速早期诊断提供了一种新策略。

微流控芯片检测示意图

（A）微流控芯片检测原理；（B）和（C）芯片设计图；（D）芯片实物图；（E）显微镜下抗体微珠填充效果

    该研究论文完成单位为吉林大学生命科学学院，第一作者为吉林大学生命科学学院硕士研究生李娜，吉林大学生命科学学院分子酶学工程教育部重点实验室李桂英教授和杨方副教授为该论文的共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、吉林省科技厅项目和吉林大学跨学科融合创新项目的支持。

    原文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114598