微流控-磁学检测肿瘤外泌体研究取得进展

肿瘤衍生循环外体(TDES)正被作为信息性和非侵入性的生物标记物进行研究。然而,对TDS的定量检测仍然具有挑战性。

肿瘤细胞分泌的外泌体（Tumor-Derived Exosomes，TDEs）具有广阔的临床应用前景。检测TDEs，对肿瘤早期诊断、疗效评价和预后分析，以及对TDEs进行高灵敏的定量检测具有重要意义。

近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所第八研究室宓现强课题组与上海科技大学叶朝锋课题组，共同开发了一套基于新型磁学检测体系的肿瘤外泌体检测系统。该工作构建了由芯片模块、流控模块和磁检测器组成的磁学检测体系（microfluidic Magnetic Detection system，μFMS）。该研究利用这一系统监测了人源脑胶质瘤细胞系（U251细胞）分泌的外泌体（检测灵敏度可达1.98x10³particle/mL）。进一步的研究表明该系统适用于复杂体系中TDEs的检测。μFMS新型磁学检测系统为临床肿瘤标志物检测提供了新技术。

研究人员开发了一个由DNA四面体介导的用于高灵敏度和特异性TDS芯片检测的双极管。设计并制作了一个以PDMS为上层、玻璃衬底为下层的微流体芯片。在玻璃衬底上合成并修饰了DNA四面体纳米探针,以获得TDES。微流体芯片与含有感应线圈的磁检测器和差动放大电路相结合。在验证了DNA四面体探针和微流体芯片测量TDES的可行性后,在优化的条件下,以1.98x10的线性动态检测范围,确定了TDES的检测性能。

结果表明,模拟血清系统与PBS缓冲区的TDS检测结果无显著差异。与光学或电化学方法等其他检测方法相比,模拟FMS在检测灵敏度和时间方面表现出很大的优势。因此,开发的这一系统可以为非侵入性液体活检提供一个特别的选择,并有可能成为一个有用的POCT工具。

相关研究成果Microfluidic magnetic detection system combined with a DNA framework-mediated immune-sandwich assay for rapid and sensitive detection of tumor-derived exosomes为题，发表在《微系统与纳米工程》（Microsystems & Nanoengineering）上。研究工作得到上海市优秀学术带头人计划项目、上海市科学技术委员会、中国科学院、国家重点研发计划等的支持。

微流控-磁学检测肿瘤外泌体研究取得进展