全集成微流控平台与磁传感技术结合，用于快速检测心血管疾病生物标志物

《Analytical Chemistry》：Fully Integrated Microfluidic Platform Coupled with Magnetic Sensing for Rapid Detection of Cardiovascular Disease Biomarkers

心血管疾病中急性心肌梗死的早期诊断技术研究，开发集成微流控芯片与磁传感技术的平台，采用SERF原子磁力计实现亚毫米级磁场精确定位，检测限达1.57pg/mL，全程仅需25分钟，显著提升诊断效率和灵敏度。

　　

心血管疾病（CVDs），尤其是急性心肌梗死（AMI），是全球范围内一个重大的健康挑战，具有较高的发病率和死亡率。早期和准确的AMI诊断对于及时开始治疗、减少心肌损伤以及提高患者生存率至关重要。心脏型脂肪酸结合蛋白（H-FABP）作为一种特异性生物标志物，在AMI的早期检测中表现出显著作用，尤其是在心肌损伤后的最初几小时内。然而，传统生物标志物检测方法的应用常常受到复杂系统配置和耗时样本预处理程序的限制，这影响了它们在大规模筛查中的效率。因此，开发简单且自动化的诊断方法以快速准确地识别生物标志物尤为重要。与光学、机械和电学方法等传统检测方法相比，磁学方法具有高稳定性、易于通过外部磁场操作以及低背景噪声等优点。微流控芯片不仅进一步提高了检测灵敏度，还实现了生物标志物的完全芯片内预处理，从而实现了快速高效的检测。在本研究中，提出了一种结合磁传感技术的完全集成微流控平台用于生物标志物的检测。该设备包含一个多功能微流控芯片，配备了主动-被动混合模块、微线圈和磁传感区域。通过使用自旋交换弛豫自由（SERF）原子磁力计，实现了亚毫米级空间精度的的高分辨率磁场映射，并具备皮特斯拉（pT）量级的检测灵敏度。H-FABP的检测限达到了1.57 pg/mL，整个检测过程仅需25分钟。由于其紧凑的设计、高灵敏度和快速的处理能力，该系统在临床应用中具有强大的潜力，适用于快速的即时诊断和早期疾病筛查。