研究人员突破纳升液滴精准输送和采样的纤维尖端微流控技术

来源：上海交大 2021-04-04 08:23

上海交通大学医疗机器人研究院院长杨广中教授于Advanced Science杂志上在线发表论文“Microfluidics at Fiber Tip for Nanoliter Delivery and Sampling”（DOI： 10.1002/advs.202004643）。

活检是切取少量活体组织进行病理学检查的常规技术，是众多疾病诊断的黄金标准。液体活检是活检的一种替代技术，在过去的十年中备受关注。它通过分析血液或其他体液中循环的生物标记物来识别肿瘤特征。液体活检技术可以对潜在的肿瘤进行更全面的采样，并降低某些具有难度和风险的活检（如脑部相关）需求。然而随着组织体积的缩小，活检样品的体积也需随之减小，因此在亚毫米级精细纤维的尖端实现纳升体积精准输送和取样是具有挑战性的。

杨广中教授团队提出：将亚毫米级微流控芯片直接装在两个具有疏水涂层的100 μm纤维的尖端，来实现在液体环境中纳升液滴的传输。液滴在专门的纳米移液管中形成，受气体推动，通过纤维探针到达微流控芯片，在此通过被动阀装置将液体与气体分离，从而完成输送。研究团队通过调节驱动压力与微流形状，展示了10纳升液滴的部分、全部输送情况（最大误差为0.4纳升），以及从环境中采样的情况。

实验结果呈现了微创药物输送和采样的纤维探针概念，这类微创工具可以减少传统活检取样方法的副作用。文中的装置系统可实现使用微创纤维探针进行药物递送和采样，从而实现疾病监测和体内药物筛选过程中的持续液体活检。(生物谷Bioon.com）