基于磁性捕获自驱动微流控芯片的数字荧光免疫分析平台及其在CRP精准定量中的应用

本文推荐一种集成磁性纳米颗粒（MNPs）与量子点（QDs）的自驱动微流控荧光免疫检测芯片（SDMFIC），该器件通过毛细驱动流控与手动按压洗脱设计，实现了C反应蛋白（CRP）在血清与唾液样本中的高灵敏（检测限达17–20 pg/mL）、宽动态范围（0.01–200 ng/mL）检测，并结合机器学习分类模型提升定量准确性，为POCT（床旁检测）提供了一种可靠且易操作的解决方案。

　　

Highlight

Materials and Methods

有关化学试剂、探针合成、玻璃纤维膜（GFM）处理、COMSOL模拟、图像处理、生物流体中CRP稀释以及校准方程的详细信息见补充材料S1。

Design and working principle of SDMFIC

图1(a)展示了SDMFIC平台的整体布局，可实现芯片上免疫分析。该芯片设有样本加样口、检测探针区（载有QD标记检测抗体的GFM@DP）、混合微通道I（DP与目标物孵育）、捕获探针区（载有MNP标记捕获抗体的GFM@CP）、混合微通道II（形成CP–CRP–DP免疫复合物）以及下游感应区。感应区下方嵌有1×1 mm永磁体，用于捕获复合物。附有PBS缓冲液的手动按压式 blister 池通过专用冲洗通道去除未结合探针，确保荧光信号准确性。最后通过便携式荧光成像仪进行数字成像与定量。

Conclusion

本研究报道了一种基于SDMFIC的CRP荧光免疫检测方法，使用载有捕获抗体的MNPs和QD标记检测抗体，在侵入性和非侵入性生物液体中均表现出良好性能。结果表明，MNPs作为可移动基质实现了动态免疫反应，克服了传统固相免疫分析的局限，同时为抗体偶联与芯片集成提供便利。