微流体回路：用于对全血样本中的细胞外囊泡进行脉动过滤

细胞外囊泡(EV)是细胞分泌的脂质双层生物颗粒，直径为30至250nm。它们是液体活检生物标志物的有希望的来源，用于早期癌症诊断和肿瘤发展的实时监测。然而，由于缺乏有效、快速和标准化的方法来分离和纯化电动汽车，血液样本中纳米级电动汽车的分析受到了阻碍。

在《科学进展》上发表的一项研究中，来自中国科学院(CAS)国家纳米科学与技术中心(NCNST)的孙家树小组和中国人民总医院第五医学中心的合作者设计了由细胞去除电路和EV隔离电路组成的级联微流控回路，以实现直接从全血样本中快速对EV进行脉冲过滤， 高产，高纯度的方式。

“级联微流体回路的关键设计是基于电动液压类比，”该论文的第一作者NCNST的李正林说。

通过模仿电路的功能，研究人员制造了具有弹性膜(流体电容器)、止回阀(二极管)和微通道(电阻器)的微流体电路;因此，微流体回路可以在脉动压力下产生脉动流，而无需复杂的控制系统。

通过与聚碳酸酯膜过滤器(孔径为600 nm，用于等离子体提取)和阳极氧化铝膜过滤器(孔径为20 nm，用于EV纯化)集成，这些级联微流控电路在30分钟内成功直接从血液样本中分离和纯化了EV，优于超速离心法和死端过滤法。

采用一步法聚乙二醇增强型热泳适体传感器进一步探索分离EV的临床潜力。通过检测EVs上皮细胞粘附分子的表达水平，实现了对非转移性乳腺癌患者和健康供体的精确区分，总体准确率为91%。

“级联微流控电路显示了电动汽车的高效和鲁棒隔离，而无需复杂的外部设备，并将在微流控膜过滤领域有明显的改进，”NCNST的孙家书说，他是该论文的通讯作者之一。

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