点成分享丨POCT中的“颠覆性技术”——微流控芯片应用实例分享

POCT概述

POCT，即时检验，指在患者身边直接进行诊断，快速得到检验结果的一种新技术。广义的POCT仪器需直接置于家庭、社区、事故灾害现场或资源匮乏地区的被检对象身边，满足突发事件或公共健康需求。POCT技术具有快速、易使用、节约综合成本等优点。随着POCT技术的不断发展，其全球市场规模也在迅速增长。根据《Global Point of Care Testing Market Outlook 2022》数据显示，2022年全球POCT市场规模预计将达到300亿美元。国内POCT市场起步较晚，整体市场规模较小，具有巨大的潜在发展空间。据统计，国内POCT市场规模约占体外诊断市场的10%以上，增速超过20%。

POCT技术的发展经历了从定性、半自动定量、到半定量产品，再到全自动定量产品四个发展时代，精密度与自动化程度逐渐提升。而微流控的兴起无疑使PCOT技术迎来了新的春天。微流控芯片技术作为一种分析化学平台，具有耗样量低、分析速度快、高灵敏度和高分辨率等优势，还可以将样品处理、分离、反应等与分析相关的过程集成在一起，大大提高了分析的效率。在POCT领域，微流控芯片可直接在被检对象身边提供快捷有效的生化指标，使现场检测、诊断、治疗成为一个连续的过程。2017年，中国国家科学技术部将微流控芯片技术定义为一种“颠覆性技术”。

芯片应用实例

作为微流控芯片技术世界领先的企业，Microfluidic ChipShop公司设计制造的微流控芯片在多领域得到了广泛的应用。2021年，来自意大利国家研究委员会Nello Carrara应用物理研究所的研究人员报道了一种基于Microfluidic ChipShop微流控芯片集成的快速灵敏检测免疫抑制剂的光学设备，使器官移植患者治疗性药物的连续监测成为可能。

该装置由一个光电系统组成，该系统包括一个激发和检测模块以及一个用于处理样品的流体回路，并配备了一个永磁体移动系统。该设备的核心是进行基于荧光的生物测定的部分，是一种具备10个独立微流体通道的聚合物微流控芯片，可以同时测量不同的免疫抑制剂。每个微流体通道通过光纤与照明系统集成，然后通过滤光片与光电二极管耦合。芯片底部与十个永磁体阵列相连。

POCT系统核心分解图

在集成光学装置内

进行免疫抑制剂测定的步骤如下：

利用混合芯片将含有免疫抑制剂的灌流液/微透析液与携带免疫抑制剂特异性抗体的荧光磁性颗粒混合并孵育；

将混合样品/荧光磁性颗粒按顺序泵入芯片的不同微流体通道中，通道底部的此贴靠近芯片移动，未与免疫抑制剂结合的颗粒上的抗体与固定在微通道表面的免疫抑制剂相互作用；

将磁铁从芯片上移开，并在每个微流体通道中用缓冲液进行清洗，在此步骤中，未与通道表面上的分析物相互作用的抗体和荧光磁性颗粒被洗掉；

同时对所有微流体通道进行荧光测量；

测量后，对通道表面进行再生，然后用缓冲液清洗并在所有流体内部抽气，以确保每次测量的起始条件相同（每个样本）。

结语

作为Microfluidic ChipShop中国区域的认证授权代理商，点成生物携手MicrofluidicChipShop，为用户在生命科学、医学诊断及分析化学等领域提供优质的微流控产品及高效解决方案服务，欢迎各位对微流控芯片技术感兴趣的老师垂询。