北航研发手指驱动式微流控芯片，用于结核病的快速多重诊断

据麦姆斯咨询报道，针对上述需求，北京航空航天大学常凌乾课题组在《Biosensors ＆ Bioelectrnics》（IF: 10.7）期刊上发表了“A finger-driven disposable micro-platform based on isothermal amplification for the application of multiplexed and point-of-care diagnosis of tuberculosis”的研究文章，设计了一种低成本、便携的手指驱动式微流控芯片（Fd-MC），结合重组酶聚合酶核酸等温扩增技术（RPA），集核酸提取、扩增、检测于一体，对痰液样本中的结核杆菌实现了便携现场快速检测。该微流控芯片基底采用PMMA进行激光刻蚀，并在缓冲液储存室的上表面覆盖弹性膜，当按压弹性膜时，可直接驱动液体在微流道中流动，摆脱了对电力、外部泵的依赖。在37-42℃，实现20分钟内核酸等温扩增。通过37个临床样本的验证，与商业化实时RPA相比，该平台具有100%的特异性和95.2%的灵敏度。同时，该芯片被设计用于多重检测，采用基于FAM探针的原位荧光显色，通过手持紫外灯可用肉眼读出检测结果，消除了交叉污染的风险（图1）。该研究工作中提出了一种手指驱动式微流控芯片，成本小于8美元，为在资源有限的环境中进行快速、现场、大规模的传染性病原体筛查提供了希望。

该论文作者在芯片上设计了多个平行检测腔室，并针对人型结核分枝杆菌（Mycobacterium Tuberculosis, MTB），结核分枝杆菌复合群（Mycobacterium Tuberculosis Complex, MTBC），分枝杆菌（Mycobacterium, MB）分别设计RPA特异性引物。结果显示，随着DNA模板浓度的降低，芯片内检测区的绿色荧光的亮度明显降低，最后可检测到10³ copies/mL的DNA模板，表明不仅能识别结核/非结核感染，还能高灵敏区分人结核分枝杆菌/牛结核分枝杆菌（图2）。