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液體壁微流控芯片裝置相比于傳統(tǒng)的PDMS微流控芯片具有制作簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，而且可以有效避免氣泡問題對于研究的干擾。因此，利用液體壁微流控芯片裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)PDMS微流控芯片進(jìn)行化學(xué)生物分析具有重要的意義。然而過去基于液體壁微流控芯片裝置的生物分析研究中，對于細(xì)胞分泌物的檢測往往與細(xì)胞培養(yǎng)分離，存在一定局限性。

圖1. 開放式液體壁微流控芯片裝置上集成細(xì)胞培養(yǎng)及分泌蛋白檢測

近期，清華大學(xué)的林金明團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種開放式的液體壁微流控芯片裝置，用于集成細(xì)胞培養(yǎng)及細(xì)胞分泌蛋白VEGF的在線檢測（圖1）。液體壁微流控芯片的形成主要依賴于前期對于玻璃表面不同區(qū)域親疏水的處理。該芯片裝置主要包括兩個(gè)功能區(qū)域（圖2）：細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)進(jìn)行正常細(xì)胞培養(yǎng)或進(jìn)行相關(guān)藥物刺激；信號檢測區(qū)進(jìn)行相關(guān)適配體修飾，捕獲目標(biāo)蛋白形成三明治夾心結(jié)構(gòu)，隨后利用滾環(huán)擴(kuò)增的方式放大熒光檢測信號。兩個(gè)區(qū)域可以通過“連接通道”在不同表面張力控制下進(jìn)行連接或阻斷，從而實(shí)現(xiàn)各自區(qū)域功能。研究發(fā)現(xiàn)，該裝置可以維持細(xì)胞的正常生長和較高的活性。對于蛋白VEGF的檢測具有較好的特異性以及在低濃度范圍（10-250 pg/mL）有較好的線性關(guān)系。此外，利用藥物去鐵胺（DFO）對腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞進(jìn)行處理模擬腫瘤細(xì)胞的缺氧微環(huán)境可以發(fā)現(xiàn)，缺氧微環(huán)境下蛋白VEGF含量會明顯上升（圖3）。

圖 2開放式液體壁微流控芯片裝置制作及檢測原理

圖 3缺氧條件下的VEGF蛋白在線檢測

這一成果近期發(fā)表在Chemical Science 上，第一作者為清華大學(xué)化學(xué)系博士生豐碩同學(xué)，博士后毛思鋒博士為共同第一作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金（Nos. 21435002, 21727814，21621003）、北京自然科學(xué)基金（2184106）和中國博士后科學(xué)基金（2018T110085，2017M620733）的資助。

文獻(xiàn)鏈接：

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/SC/C9SC02974E#!divAbstract

An open-space microfluidic chip with fluid walls for online detection of VEGF via rolling circle amplification

Shuo Feng, Sifeng Mao, Jinxin Dou, Weiwei Li, Haifang Li, Jin-Ming Lin

Chem. Sci., 2019, DOI: 10.1039/C9SC02974E