清华大学林金明团队：开放式液体壁微流控装置用于在线检测细胞分泌蛋白

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液体壁微流控芯片装置相比于传统的PDMS微流控芯片具有制作简单、成本低的优点，而且可以有效避免气泡问题对于研究的干扰。因此，利用液体壁微流控芯片装置代替传统PDMS微流控芯片进行化学生物分析具有重要的意义。然而过去基于液体壁微流控芯片装置的生物分析研究中，对于细胞分泌物的检测往往与细胞培养分离，存在一定局限性。

图1. 开放式液体壁微流控芯片装置上集成细胞培养及分泌蛋白检测

近期，清华大学的林金明团队开发了一种开放式的液体壁微流控芯片装置，用于集成细胞培养及细胞分泌蛋白VEGF的在线检测（图1）。液体壁微流控芯片的形成主要依赖于前期对于玻璃表面不同区域亲疏水的处理。该芯片装置主要包括两个功能区域（图2）：细胞培养区进行正常细胞培养或进行相关药物刺激；信号检测区进行相关适配体修饰，捕获目标蛋白形成三明治夹心结构，随后利用滚环扩增的方式放大荧光检测信号。两个区域可以通过“连接通道”在不同表面张力控制下进行连接或阻断，从而实现各自区域功能。研究发现，该装置可以维持细胞的正常生长和较高的活性。对于蛋白VEGF的检测具有较好的特异性以及在低浓度范围（10-250 pg/mL）有较好的线性关系。此外，利用药物去铁胺（DFO）对脑胶质瘤细胞进行处理模拟肿瘤细胞的缺氧微环境可以发现，缺氧微环境下蛋白VEGF含量会明显上升（图3）。

图 2开放式液体壁微流控芯片装置制作及检测原理

图 3缺氧条件下的VEGF蛋白在线检测

这一成果近期发表在Chemical Science 上，第一作者为清华大学化学系博士生丰硕同学，博士后毛思锋博士为共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金（Nos. 21435002, 21727814，21621003）、北京自然科学基金（2184106）和中国博士后科学基金（2018T110085，2017M620733）的资助。

文献链接：

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