近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所單細(xì)胞分析研究組研究員陸瑤、副研究員劉顯明與復(fù)旦大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院教授劉婷姣團(tuán)隊(duì)合作，在數(shù)字微流控多靶標(biāo)免疫分析技術(shù)研究中取得新進(jìn)展。
大連化物所自主研發(fā)數(shù)字微流控設(shè)備實(shí)現(xiàn)多靶標(biāo)免疫分析
基于抗體—抗原特異性識(shí)別的免疫檢測(cè)技術(shù)是生物醫(yī)學(xué)研究、臨床診斷及藥物開發(fā)等領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的靶向、高靈敏蛋白檢測(cè)方法。傳統(tǒng)的基于96孔板的免疫檢測(cè)技術(shù)存在樣品/試劑消耗量大、檢測(cè)指標(biāo)單一等缺點(diǎn)。而數(shù)字微流控（Digital Microfluidics，以下簡(jiǎn)稱“DMF”）芯片可通過電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)在二維平面對(duì)微升—納升級(jí)液體樣本進(jìn)行精準(zhǔn)、自動(dòng)操控，具有實(shí)現(xiàn)微量生物樣本自動(dòng)化檢測(cè)并升級(jí)傳統(tǒng)分析平臺(tái)的潛力。然而，由于光譜重疊等技術(shù)限制，目前文獻(xiàn)報(bào)道的DMF免疫檢測(cè)平臺(tái)一般僅能實(shí)現(xiàn)同時(shí)分析2至3種靶向蛋白，難以滿足研究、應(yīng)用需求。
針對(duì)上述問題，合作團(tuán)隊(duì)通過在DMF平臺(tái)集成條形碼芯片技術(shù)，利用位置分辨突破光譜重疊限制，實(shí)現(xiàn)了多指標(biāo)免疫檢測(cè)：在DMF芯片上極板的疏水層表面構(gòu)建位置分辨的抗體條形碼陣列，用于多指標(biāo)蛋白檢測(cè)；在DMF芯片的底板上建立獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電極陣列，實(shí)現(xiàn)微量樣品、檢測(cè)試劑等輸運(yùn)，完成反應(yīng)、染色等免疫檢測(cè)過程。合作團(tuán)隊(duì)最終在同一芯片上利用單色熒光檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了十個(gè)樣本以及每個(gè)樣本十種靶向蛋白的同時(shí)分析，為目前文獻(xiàn)報(bào)道的DMF平臺(tái)免疫檢測(cè)的最高通量及最多指標(biāo)，樣品消耗量?jī)H為4微升。值得一提的是，本工作中所用的數(shù)字微流控設(shè)備、分析芯片及驅(qū)動(dòng)軟件均為大連化物所自主研發(fā)，前期已入選2022年度《中國(guó)科學(xué)院自主研制科學(xué)儀器》名錄。
相關(guān)結(jié)果以“Spatial Barcoding-enabled Highly Multiplexed Immunoassay with Digital Microfluidics”為題，發(fā)表在《生物傳感器與生物電子》（Biosensors and Bioelectronics）上。該工作的共同第一作者是大連化物所聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生李慧冰和劉顯明副研究員。上述工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金重大科研儀器項(xiàng)目、大連化物所創(chuàng)新基金等項(xiàng)目的支持。
