紅楓灣APP：www.newswise.com消息，2025年4月9日，發(fā)布在《微系統(tǒng)與納米工程》上的一篇文章顯示，巴斯大學(xué)和南洋理工大學(xué)的研究人員合作，開發(fā)了一種用于檢測(cè)CD4+T細(xì)胞的集成微流控電化學(xué)生物傳感器。

開發(fā)背景

準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)CD4+T細(xì)胞計(jì)數(shù)對(duì)于評(píng)估艾滋病毒（HIV）感染者的免疫健康和指導(dǎo)治療至關(guān)重要。

然而，像流式細(xì)胞術(shù)這樣的傳統(tǒng)工具，雖然非常有效，但價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜，不適合在偏遠(yuǎn)或資源有限地區(qū)廣泛使用；許多便攜式替代品仍然受到低靈敏度高、樣品處理復(fù)雜或運(yùn)營成本高的限制；基于光學(xué)和熒光的系統(tǒng)雖然先進(jìn)，但其維護(hù)和設(shè)備需求進(jìn)一步加劇了這些問題。

由于這些限制，迫切需要成本效益高、獨(dú)立的診斷平臺(tái)，可以直接放置在護(hù)理點(diǎn)，以確保及時(shí)的HIV監(jiān)測(cè)。

設(shè)備介紹

該設(shè)備是一種基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）的芯片，該芯片帶有金電極，使用基于阻抗的無標(biāo)記傳感。

該設(shè)備專為低資源環(huán)境量身定制，可最大限度地減少處理步驟，簡化樣本處理，并在臨床相關(guān)閾值內(nèi)提供結(jié)果。這一突破標(biāo)志著——在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室之外實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)HIV診斷的重要進(jìn)展。

該設(shè)備的核心是一個(gè)嵌入金電極的微流控芯片，它使功能化和檢測(cè)過程都能在芯片上進(jìn)行。通過自組裝單分子層固定抗CD4抗體，確保靶細(xì)胞的特異性結(jié)合。該傳感器的寬動(dòng)態(tài)范圍可捕獲免疫受損和健康水平的CD4+細(xì)胞，其檢測(cè)限值可識(shí)別晚期免疫缺陷。

與傳統(tǒng)的臺(tái)式系統(tǒng)相比，微流控設(shè)計(jì)顯著減少了變異和手動(dòng)操作，提高了再現(xiàn)性，使該設(shè)備非常適合自動(dòng)化。特異性測(cè)試顯示，單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和常見血清蛋白的干擾可以忽略不計(jì)。

該傳感器還可以與Dean流分級(jí)芯片配對(duì)，用于上游細(xì)胞分離，從而形成一個(gè)完全模塊化的系統(tǒng)，將細(xì)胞分離、捕獲和計(jì)數(shù)集成在一個(gè)設(shè)備上。

該研究的通訊作者Pedro Estrela教授說：“我們的目標(biāo)是開發(fā)一種用戶友好、價(jià)格合理的診斷工具，將高質(zhì)量的HIV監(jiān)測(cè)擴(kuò)展到實(shí)驗(yàn)室之外。通過將電化學(xué)傳感與微流控技術(shù)相結(jié)合，我們創(chuàng)建了一個(gè)平臺(tái)，該平臺(tái)不僅準(zhǔn)確、靈敏，而且可擴(kuò)展并與護(hù)理點(diǎn)使用兼容。這項(xiàng)技術(shù)有潛力使HIV診斷更加普及，特別是在醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施有限的地區(qū)。”

展望未來，這種微流體生物傳感器可以作為服務(wù)不足地區(qū)HIV管理的變革性工具，用便攜式、電池供電的替代品取代笨重的實(shí)驗(yàn)室儀器。其靈活的設(shè)計(jì)支持自動(dòng)化樣本處理和其他免疫標(biāo)記物或病原體的多重檢測(cè)。

下一階段的發(fā)展將涉及整合DFF芯片進(jìn)行全血檢測(cè)、臨床驗(yàn)證，以及完善放置現(xiàn)場(chǎng)的用戶界面。最終，這項(xiàng)技術(shù)可以帶來強(qiáng)大的護(hù)理點(diǎn)平臺(tái)，支持早期診斷，加強(qiáng)治療監(jiān)測(cè)，并在全球HIV控制工作中推進(jìn)公平的醫(yī)療保健服務(wù)。