Microsystems & Nanoengineering?|?科研團隊在全血高效分離技術取得新進展
通過離心從全血中提取血漿，是血液檢測診斷中的金方法。然而，離心存在顯著局限性。當需要快速、高效分離微量血漿時，例如即時檢測（POCT）、小動物模型研究等場景中，離心機難以勝任。此外，在荒野環(huán)境、急救等場景中，離心機的使用更是不切實際。因此，研究一種能夠廣泛適用于各種場景且無需電源的快速血漿分離裝置，具有重要意義。
近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫(yī)工所楊慧研究員團隊在全血高效分離技術取得了最新研究進展，相關成果以“Power-free plasma separation based on negative magnetophoresis for rapid biochemical analysis”（用于快速生化分析的無源負磁泳血漿分離）為題發(fā)表于工程技術領域頂級期刊Microsystems & Nanoengineering（2024,10(1):207）。深圳先進院助理研究員曾霖為論文第一作者，楊慧研究員為通訊作者。
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論文上線截圖
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本文基于負磁泳原理，提出了一種高效且無需電源的全血分離裝置。該裝置基于增強型長短交替的雙Halbach磁陣列和生物相容性磁流體，能夠與不同容積的分離腔室無縫集成，從而具備高度靈活的處理通量。每個周期的處理量從100?μL到3 mL可調(diào)，最快僅需1分鐘即可實現(xiàn)3 mL全血的分離，分離效率高達99.9%。通過與現(xiàn)有文獻的全面比較分析可知，本文提出的磁分離裝置在處理通量及其調(diào)節(jié)范圍，以及分離速率方面具有顯著優(yōu)勢。此外，該裝置利用自驅動和靜態(tài)分離方法，實現(xiàn)了無源操作，徹底避免了傳統(tǒng)分離設備的復雜性。通過大鼠和人全血的分離實驗以及隨后的血漿標志物檢測實驗，驗證了該裝置的分離能力和廣泛的適用性。
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全血無標記磁分離示意圖
本研究基于楊慧團隊前期在片上負磁泳系統(tǒng)構建（Nanoscale,2021,13(7):4029-4037;?Lab on a Chip,?2022,22(13):2476-2488;?Microsystems & Nanoengineering,2022,8(1):1-13）方面的工作基礎，進一步探索了無標記磁分選技術在微納米尺度生物樣品處理中的應用。
本研究工作得到了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、深圳市科技創(chuàng)新委員會等項目經(jīng)費的資助。
