负压控制微针-微流控混合芯片实现皮肤间质液中卵清蛋白-sIgE的无痛原位检测

针对食物过敏诊断中传统血清检测有创、婴幼儿等疼痛敏感人群依从性差的问题，研究人员开发了基于凝胶微针(GMN)、功能化纸基修饰和微流控技术的间质液(ISF)集成检测装置(ISF-ICD)，实现了卵清蛋白特异性免疫球蛋白E(OVA-sIgE)的无痛检测。该装置检测限达0.064 ng/mL，与经典水疱法检测结果高度一致，证实ISF中sIgE含量约为血清1/15，为过敏原无创筛查提供了新策略。

　　

食物过敏正成为全球性公共卫生挑战，约8%儿童和10%成人受其困扰。目前临床依赖血清特异性免疫球蛋白E(sIgE)检测和皮肤点刺试验，但前者需要静脉穿刺，后者可能引发严重过敏反应，对婴幼儿等疼痛敏感人群尤其不友好。皮肤间质液(ISF)虽与血清成分高度相似，但其在过敏诊断中的价值尚不明确。

华侨大学的研究团队在《Biosensors and Bioelectronics》发表研究，开发出负压控制微针-微流控混合芯片(ISF-ICD)，通过三大技术模块创新：1）凝胶微针实现无痛ISF采集；2）功能化纸基修饰增强检测灵敏度；3）负压(NP)开关控制的微流控芯片实现流程分段控制。采用卵清蛋白(OVA)致敏小鼠模型，比较了新型装置与传统水疱法的ISF收集效果，并与血清ELISA检测结果进行对照。

【Preliminary validation of OVA-sIgE in mouse ISF】
通过尾静脉注射OVA-sIgE证实，ISF中确实存在可检测的sIgE，Western blot显示ISF与血清sIgE具有相同分子量，为后续研究奠定基础。

【Conclusion】
ISF-ICD对OVA-sIgE的检测限达0.064 ng/mL。在攻击后30分钟，装置检测值(77.49±9.11 ng/mL)与水疱法(89.82±11.26 ng/mL)无显著差异，均为血清含量(1551.33±30.51 ng/mL)的约1/15。动态监测显示ISF与血清sIgE变化趋势高度一致。

该研究首次系统阐明了ISF与血清中sIgE的定量关系，证实ISF检测可替代70%血清检测场景。由Guangming Liu、Huiting Lian、Bin Liu等组成的团队开发的集成化装置，实现了从样本采集到检测的全流程封闭操作，避免了交叉污染。研究获得国家自然科学基金(21904043)等项目支持，为过敏原无创即时检测(POCT)提供了新范式，特别适用于婴幼儿过敏筛查和过敏进程监测。仪器分析中心的扫描电镜数据为微针形貌表征提供了重要支撑。