中国科学院上海微系统与信息技术研究所成功开发一种高度集成的微流控芯片

呼吸道感染的病原体种类繁多，其复杂性对全球公共卫生安全构成了严峻挑战。为了应对这一挑战，精准而有效的诊断方法变得尤为迫切。近日，记者从相关渠道了解到，中国科学院上海微系统与信息技术研究所的赵建龙和贾春平研究团队，与上海海洋大学的卞晓军研究团队携手合作，共同研发出一种高性能的集成式微流控芯片。该芯片具备同时检测12种常见呼吸道病原体的能力，实现了从样本采集到诊断结果的全自动化流程，大大提升了诊断的效率和准确性。这一突破性成果为全球公共卫生事业提供了强有力的技术支持。

近日，相关研究发表于国际期刊《分析化学(Analytical Chemistry)》。这些可同时检测的病原体包括人类腺病毒、甲型流感病毒、呼吸道合胞病毒A、肺炎链球菌、肺炎支原体等。“这项创新技术的核心在于其高度集成化的设计，它整合了磁珠核酸提取与纯化、声流驱动混合、液体等量分配，以及多重PCR扩增和原位荧光检测等多个步骤。”卞晓军介绍，芯片设计巧妙，利用微柱和气泡捕获阵列结构实现磁珠的高效混合，同时采用油包水体系有效防止交叉污染。

这一创新成果不仅显著提升了病原体检测的效率，而且大幅度缩短了疾病诊断所需的时间。通过这一技术，整个检测流程仅需大约70分钟即可完成。相较于现有的多数微流控芯片分子诊断方法，该技术展现了卓越的多重病原体分析能力、超高的灵敏度和惊人的速度。正如卞晓军所强调的，该芯片具备极高的检测灵敏度，其检出限低至每微升(μL)10拷贝，从而确保了对低浓度病原体进行有效检测的可靠性。

据悉，经过对临床鼻拭子样本的测试，该芯片表现出卓越的多病原体检测性能，无论是单一病原体感染还是混合感染，均能实现精准检测。