近期,華中科技大學生命科學學院的劉筆鋒研究團隊在知名期刊《Small》上發(fā)布了題為“Programmable Gravity-Driven Microfluidic Chip for Simultaneous Multiplexed Immunoassays”的研究文章。
該研究工作介紹了一種創(chuàng)新的可編程重力驅(qū)動微流控芯片(Programmable Gravity-Driven Microfluidic Chip:PGDMC),該芯片具備多試劑順序釋放、多靶標檢測和多芯片操作的能力。
通過簡單垂直翻轉(zhuǎn)芯片,無需額外步驟或設(shè)備,即可啟動流體順序釋放過程。為了驗證PGDMC的順序釋放功能,研究團隊進行了理論建模、數(shù)值模擬和實際實驗驗證。這些結(jié)果均表明,在重力作用下,延時通道能夠逐一調(diào)節(jié)通道阻力,精確控制流體的順序釋放。
為了進一步驗證PGSMC的功能,研究團隊將其應用于多重抗核抗體測試。實驗結(jié)果顯示,PGSMC在60分鐘內(nèi)完成了即時免疫分析(傳統(tǒng)方法需要超過120分鐘),并且表現(xiàn)出了良好的特異性。
為了驗證PGSMC在實際應用中的性能,研究團隊對臨床樣本進行了分析測試。結(jié)果顯示,PGSMC達到了96%的靈敏度、100%的特異性和99%的準確性。
綜上所述,該研究設(shè)計了一種可編程重力自驅(qū)動微流控芯片,其特點是設(shè)計簡單,不依賴于外部驅(qū)動器或設(shè)備。PGSMC能夠?qū)崿F(xiàn)可編程的多試劑釋放、多芯片操作和多靶標分析,從而完成高通量測試。用戶只需添加試劑即可輕松獲得結(jié)果。與傳統(tǒng)方法相比,PGSMC在更短的時間內(nèi)完成了抗核抗體免疫分析,并展示了出色的分析性能。針對25例臨床樣本的評估顯示出了良好的敏感性(96%)、特異性(100%)和準確性(99%)。這項研究為便攜式即時檢測提供了新的思路,特別是在自動化流體控制方面。
論文鏈接: https://doi.org/10.1002/smll.202310206