一滴血就能查乳腺癌？新型微流控芯片做到了！仅需50 μL血浆、35分钟出结果，还能精准检测外泌体多个生物标志物！

在生活节奏日益加快的当下，女性面临着来自工作、家庭等多方面的压力，健康问题也愈发值得关注。乳腺癌作为女性最常见的恶性肿瘤之一，其发病率呈逐年上升趋势，严重威胁着女性的生命健康。早期准确诊断乳腺癌，能够为患者争取更有效的治疗时机，显著提高生存率。然而，传统的乳腺癌诊断方法，如乳腺钼靶、穿刺活检等，要么存在一定的辐射风险，要么具有侵入性，给患者带来身体和心理上的双重负担。因此，寻找一种快速、准确且非侵入性的诊断技术迫在眉睫。

近期，发表于Anal Chim Acta的一项研究Immunofluorescent analysis of exosomes using a microchip filled with transparent antibody-conjugated beads for breast cancer liquid biopsy为解决这些难题带来了新的思路。吉林大学的科研团队研发出一种新型微流控免疫分析芯片（Exo-MIC），旨在实现血浆样本中外泌体的连续、快速、高效富集与检测，为癌症及其他疾病的早期诊断提供有力支持。

Exo-MIC的设计十分巧妙，它由玻璃基板、丙烯酸盖和中间的通道层构成，采用压敏粘合剂（PSA）键合法制备。芯片的反应腔内填充了透明的抗体偶联微珠，这些微珠能够干扰液体样本的层流状态，提升传质效率，扩大免疫亲和反应的接触面积，进而增强抗体与靶蛋白的结合力，聚焦荧光信号，有效提高检测的灵敏度和效率。

图 1：微流控芯片装置示意图和外泌体检测示意图

研究人员对Exo-MIC的性能进行了多方面评估。在功能测试中，利用MCF-7细胞培养上清液中的外泌体进行检测，结果显示，相较于不含外泌体的染色溶液组，该芯片检测到的荧光信号更强，这表明芯片能够有效检测外泌体，在复杂样本检测方面也表现良好。

在优化检测条件时，研究发现样本体积和进样流速对检测结果有影响。样本体积增加，荧光强度会增强，但体积过大易造成样本浪费且延长检测时间，综合考虑后选取50 μL作为后续实验的样本体积；进样流速增加时，荧光强度逐渐降低，流速过高或过低均会产生问题，最终确定6 μL/min为最佳流速。同时，研究还发现将CD9和CD81组合作为检测生物标志物，有助于减少血浆中脂质等因素的干扰，提升检测的准确性。

Exo-MIC在生物性能方面表现优异。其重复性良好，相对标准偏差（RSD）为4.9%；检测限低至2.61×10³个外泌体/μL，与其他免疫荧光检测方法相比有一定优势；在-20℃储存时，抗体微珠在三个月内仍能维持较好的稳定性，RSD为5.75%。此外，该芯片特异性较强，能够有效区分乳腺癌细胞系和非癌细胞系分泌的外泌体。

图 2：微流控芯片的评估

临床分析结果显示，研究人员使用该芯片检测了15名乳腺癌患者和15名健康个体血浆中的外泌体，发现EpCAM阳性和MUC1阳性外泌体水平在乳腺癌患者血浆中明显高于健康个体。通过受试者工作特征曲线（ROC）和曲线下面积（AUC）评估，总外泌体诊断乳腺癌的AUC为0.88，EpCAM阳性和MUC1阳性外泌体的AUC分别为0.98和0.99，多个生物标志物联合检测（SUM）的AUC达到1，能够较好地区分癌症患者和健康个体，具有较高的诊断准确率和特异性。

图 3：血浆中外泌体生物标志物对乳腺癌诊断的评估

这项研究成果为乳腺癌液体活检提供了一种高效、准确的检测方法。Exo-MIC操作简便、检测时间短、样本需求量少，在癌症早期诊断领域具有较大的应用潜力，有望为乳腺癌的早期诊断和治疗带来积极影响。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Li N, Cheng C, Wu D, et al. Immunofluorescent analysis of exosomes using a microchip filled with transparent antibody-conjugated beads for breast cancer liquid biopsy. Anal Chim Acta. 2025;1345:343743. doi:10.1016/j.aca.2025.343743