数字微流控芯片集成电化学检测的单糖自动化外切糖苷酶法糖链测序新策略

（编辑推荐）本研究创新性地将特异性非还原端外切糖苷酶(exoglycosidases)与电化学检测技术集成于数字微流控(DMF)芯片，首次实现九种哺乳动物单糖的循环伏安法(CV)和脉冲安培法(PA)检测，建立了基于酶解-电化学信号的糖链序列解析新范式，为糖科学(Glycoscience)研究提供了高精度、自动化的分子结构分析工具。

　　

Highlight亮点

我们设计了一种革命性的糖链测序方案：在数字微流控(DMF)芯片上，通过特异性非还原端外切糖苷酶(exoglycosidases)的级联反应逐步解构糖链，并利用集成的非酶电化学传感器实时检测释放的单糖分子。这项技术首次在DMF平台上对九种哺乳动物单糖进行了系统的电化学表征。

Introduction引言

作为自然界最丰富的生物分子，碳水化合物不仅是关键能量来源，更参与细胞构建、生物合成调控等核心生命过程。例如蛋白质糖基化(glycosylation)是人类最重要的翻译后修饰之一，几乎涉及所有生物学进程。然而糖链的结构复杂性远超核酸或蛋白质，这极大限制了其构效关系研究。

Materials and Methods材料与方法

实验材料与详细方法见补充信息。

Evaluation of the electrochemical detecting performance电化学检测性能评估

我们的测序策略核心在于通过外切糖苷酶逐步降解糖链时，对释放单糖进行电化学检测。文献中已报道多种电化学检测技术（如J. L. Chen等2025年工作），本实验采用集成于DMF芯片的非酶电化学传感器，相比传统酶传感器具有更高稳定性。

Conclusion结论

本研究成功构建了可自动化执行糖链酶解、产物分离及实时电化学检测的DMF系统。集成化非酶电化学电极首次揭示了九种哺乳动物单糖的特征性电化学指纹，其标准曲线与浓度呈现优异线性关系，为明确结构的纯糖链测序提供了精准高效的新策略。