综述：微流控技术在蛋白质相互作用研究中的应用：当前方法、挑战与未来展望

这篇综述系统阐述了微流控技术（Microfluidics）在蛋白质相互作用研究中的前沿进展，重点介绍了连续流微流控（MDS/FIDA）和液滴微流控技术，及其在生物物理研究、药物发现（如Hsp70-Bag3相互作用）和临床诊断（如HLA抗体检测）中的应用，同时探讨了技术标准化与跨学科整合的挑战。

　　

引言：蛋白质相互作用与微流控技术的崛起
蛋白质作为生命活动的核心执行者，通过约65万种相互作用构成人类相互作用组。传统技术如免疫共沉淀（Co-IP）和表面等离子共振（SPR）受限于样本需求大或固定化干扰，而微流控技术凭借微尺度流体控制、实时分析和单分子灵敏度（如smMDS）成为革新工具。其层流特性可保持蛋白质天然构象，特别适用于研究短暂弱相互作用（如α-突触核蛋白_αSyn
寡聚体）。

连续流微流控技术
扩散基技术
微流控扩散尺寸分析（MDS）通过测量蛋白质在层流中的扩散系数，解析其流体力学半径变化。例如，标记的分子伴侣簇蛋白（clusterin）与Aβ₄₂
纤维结合时，尺寸增加揭示了结合化学计量比（Scheidt et al. 2019）。单分子MDS（smMDS）更将检测限推至100 fM，可分辨胰岛素寡聚体异质性（Krainer et al. 2024）。

电泳方法
微自由流电泳（μFFE）通过电场偏转量化蛋白质电泳迁移率，成功区分钙调蛋白（calmodulin）与肌酸激酶B的钙依赖性结合（Herling et al. 2016）。数字免疫传感（DigitISA）整合μFFE与共聚焦显微镜，实现了生物标志物的数字化计数（Krainer et al. 2023）。

液滴系统
液滴微流控将反应封装在皮升级腔室中，结合FRET或荧光偏振检测相互作用。例如，PhaseScan平台通过组合液滴生成多维相图，解析FUS蛋白与RNA的相分离边界（Arter et al. 2022）。在药物筛选中，液滴系统可高通量测试ACE-1抑制剂（Debs et al. 2012）或癌症化疗药物反应（Eduati et al. 2018）。

挑战与未来方向
当前瓶颈包括芯片制造复杂性（如PDMS工艺）、缺乏标准化协议，以及跨学科知识需求。解决方案指向商业化芯片开发与开源协议共享。在生物医学领域，微流控技术在膜蛋白研究（如KvAP离子通道）和早期诊断（如阿尔茨海默病标志物检测）中展现出独特优势，其高灵敏度与低样本消耗特性有望推动精准医疗发展。

结语
从解析淀粉样纤维形成机制到绘制生物分子凝聚体相图，微流控技术正重塑蛋白质相互作用的研究范式。随着技术壁垒的突破，其在基础研究与临床转化中的应用潜力将加速释放。