中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员赵建龙、副研究员贾春平团队，联合上海海洋大学副教授卞晓军团队，开发了一种集成微流控芯片，能够高效、灵敏地同时检测12种常见呼吸道病原体。该芯片实现了从样本到结果的快速全自动化诊断流程，为现场多重病原体检测提供了一种有前景的分子诊断平台。相关研究发表于《分析化学》。
集成微流控芯片。图片来源于《分析化学》
卞晓军介绍，这项研究的核心在于高度集成化的设计。芯片整合了磁珠核酸提取与纯化、声流驱动混合、液体等量分配以及多重PCR扩增和原位荧光检测等多个步骤，实现了样本处理到结果分析的全自动化流程。研究团队利用微柱和气泡捕获阵列结构，实现了磁珠的高效混合，能够在35秒内完成混合，为后续核酸提取和检测提供均匀的磁珠混合物。同时，研究团队利用油包水体系有效防止了交叉污染。
“这一成果不仅提高了检测效率，也大大缩短了诊断时间，整个检测过程仅需约70分钟。该芯片对多重病原体的分析能力、灵敏度和检测速度，均优于现有大多数用于分子诊断的微流控芯片。”卞晓军表示，芯片可检测到浓度低至每微升10拷贝的病原体。
在临床鼻拭子样本的验证中，芯片展现了出色的多重病原体分析能力，能够准确检测单一病原体和混合感染病原体。
相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00990
