DSP广告投放运营招聘QQ群 http://www.huiwenxuexiao.com/chaoliu/xinchao/3035.html近日，美国德克萨斯大学埃尔帕索分校（TheUniversityofTexasatElPaso,UTEP）的李秀*（XiuJunLi）教授课题组报道了一种基于光热效应的微流控生物检测芯片PT-Chip，只需读取芯片上液体流动距离，即可实现对肿瘤标记物的快速、灵敏、低成本的可视化定量检测。微流控芯片技术因其众多优点，包括微型化、集成化、样品及试剂消耗少、分析速度快、高通量检测等，为疾病的即时诊断提供了重要的科技支持。其中，以体积条形图为检测信号的微流控芯片（V-Chip）获得了众多科研工作者的青睐，该类芯片结合传统的酶联免疫吸附测定（ELISA）和酶催化产气反应（例如氧气），以持续增强的气体压力作为微流控芯片的驱动力，促使液体沿通道向前移动，在不依赖于任何检测器的情况下，观察者仅通过读取移动距离（ΔL），即可实现对不同目标物的方便、快捷的可视化定量检测。尽管有以上众多优点，目前所报道的V-Chip检测体系还存在一些缺陷，包括芯片的制备过程相对复杂，且依赖于无尘室的制备环境，从而增加了制作成本；芯片组装复杂，需专业人员操作；检测的成功与否很大程度上取决于芯片的气密性；缺乏对关键的酶催化产气反应的调控性；检测过程中酶的稳定性降低等等。这些缺点不利于目标物（生物标记物等）的即时检测（point-of-caretesting，POCT），也限制了其在欠发达地区的应用和推广。为进一步改善该类检测体系，李秀*团队首次将纳米材料的光热效应引入V-Chip，通过把ELISA、光热效应、V-Chip三者相结合，将光热探针（PTprobe）引入V-Chip检测体系。如图1所示，在近红外激光的照射下，光热探针温度升高，导致芯片中蒸汽压力增强，促使样品在通道中移动；目标物浓度越高，样品流动距离越大；从而将复杂的免疫传感信号转化为简单的检测输出信号（芯片上的液体流动距离），实现了对目标物前列腺特异性抗原（prostate-specificantigen，PSA）的直观、快速、便捷的定量检测。图1.PT-Chip用于PSA的可视化定量检测原理示意图。为验证以纳米材料为介质的免疫分析方法的可行性，该团队首先研究了检测溶液的紫外-可见光谱。如图2A所示，随着目标物PSA的浓度增加，溶液颜色由无色变为蓝色，证明纳米探针（PBNPs）的逐渐增加；可见光nm处的吸光度逐渐升高，与传统的依赖于酶标仪等检测仪器的分析结果一致；此外，近红外nm处的吸光度也逐渐呈上升趋势，为该体系基于光热检测信号的进一步研究提供了重要依据。图2.（A）含有不同浓度PSA的样品的溶液颜色变化及可见-近红外吸收光谱；（B）近红外激光照射5min后，不同样品在PT-Chip的移动距离及（C）样品移动距离随PSA浓度的变化；（D）不同干扰物在血清及血液中的检测信号。在以上研究的基础上，该团队将检测溶液引入PT-Chip体系，在近红外激光（nm）的照射下，光热试剂将光能转化为热量，导致芯片内蒸汽压力上升，从而推动样品溶液在通道中的流动。如图2B-C所示，随着目标检测物的浓度增加，移动距离逐渐增加，且与PSA浓度呈对数增长趋势。其在血清样品中的检测限可达2.1ng/mL，其灵敏度远与已报道的比色检测结果相似，且满足临床检测要求的灵敏度（4.0ng/mL）。此外，该检测过程不依靠任何昂贵的分析仪器，检测信号（即样品的移动距离）可直接从芯片上读取，既方便又快捷。此外，通过测试常见的几种干扰物，例如乙肝表面抗原（HBsAg）、癌胚抗原（CEA）、免疫球蛋白（IgG）等，此检测体系在血清和血液基质中均表现出了较好的特异性（图2D）。值得注意的是，该芯片通过光热探针产生检测信号，在实际样品检测不受着色基质（例如血液）的干扰，血液检测中目标物PSA的加标回收率可达92.5%左右，在复杂基质中展现出了良好分析检测性能。该工作通过将纳米材料的光热转换性质与免疫分析相结合，研发出了一种新型的分析检测体系PT-Chip，为生物分子，尤其是肿瘤标记物，提供了一种方便、快捷、灵敏、低成本、无需昂贵分析仪器、且适用于在复杂基质中检测的新方法，为疾病的即时检测提供了广阔的应用前景。这一研究成果近期发表在AnalyticalChemistry上，文章的第一作者周婉，博士毕业于UTEP，目前在宾夕法尼亚大学从事博士后科研工作。
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