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上海大学:3D打印微纳一体化电化学检测平台助力“外泌体“液体活检

发布时间:2022-10-10      点击次数:196
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随着微纳一体化检测技术的不断进步以及规范化、信息化管理的逐渐普及,以多种疾病标志物并行联合检测为目标的医用POCT技术在医学检验中发挥越来越重要的作用。该技术以血液、尿液等体液样本为检测对象,通过检测一些特定的生物分子、循环肿瘤DNA(ctDNA)、循环肿瘤细胞(CTC)和外泌体等与癌症进展相关联的变化,可在癌症发病早期就提供预警,从而做到“早发现,早治疗",而且还可辅助诊断、病程监测和预后判断等,有助于提高重点人群的癌症早诊率和治疗率,提高患者生存率和生活质量。

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图1. 基于MOF杂化材料的通用型多通道传感检测平台

为了实现对多个待测标志物的联合检测,上海大学的张源团队开发了一种多通道的传感芯片检测平台。利用3D打印技术(NanoArch S140,摩方精密)辅助制作了PDMS的微流控通道,并在微通道内部集成了电化学传感检测电极,用于对外泌体表面多个标志蛋白进行同时检测。所设计的微流控通道不但方便开展各种多通道和系列化操作与实验,更适于在复杂环境中对痕量待测物进行检测研究。论文相关工作以“Design and Application of Metal Organic Framework ZIF-90-ZnO-MoSNanohybrid for an Integrated Electrochemical Liquid Biopsy"为题被国际著名期刊《Nano Letters》接收发表,并被选为封面论文。
 
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图2. 采用多通道传感芯片平台对临床样本的检测分析结果

在该工作中开发了一种对复杂血液环境中外泌体进行直接、快速检测的技术;大大简化了外泌体的分析流程,总分析时间少于30 min,而且可以并行读出多个分析信号。该研究分析了12名肺癌患者和12名非癌对照组的血液样本,显示了对两组临床样本良好的区分结果。