安光所成功研發(fā)一體化微流控膿毒癥患者中性粒細胞無標記分選和功能表型分析系統(tǒng)
時間：2025-07-29 作者：楊逍
近日，中國科學(xué)院安光所光電子中心聯(lián)合安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，在膿毒癥免疫功能評估領(lǐng)域開展了合作研究。研究團隊構(gòu)建了一種集成化微流控平臺，用于無標記、定量分析中性粒細胞的運動功能，相關(guān)成果發(fā)表于國際知名期刊《分析化學(xué)》Analytical Chemistry。
膿毒癥是一種由感染引起的全身性炎癥反應(yīng)綜合征，具有較高的致死率。中性粒細胞在人體免疫防御中發(fā)揮關(guān)鍵作用，其變形和趨化能力的受損與膿毒癥病情進展密切相關(guān)。然而，目前臨床上尚缺乏同時具備細胞分選與運動功能分析能力的集成技術(shù)，限制了對膿毒癥的早期識別和動態(tài)監(jiān)測。為此，研究團隊設(shè)計開發(fā)了一種集成化平臺，整合了細胞分選芯片（CS芯片）和細胞變形與趨化檢測芯片（CD2芯片），可利用少量全血樣本（≤50? μL）實現(xiàn)白細胞的分選，后續(xù)通過自動化流程評估中性粒細胞的變形時間（TD）和遷移時間（TM），整個過程約30分鐘內(nèi)完成。初步臨床研究顯示，與健康對照組相比，膿毒癥患者中性粒細胞的TD和TM值均呈延長趨勢，提示其運動功能受損。研究進一步提出一個綜合評估指標-NMF指數(shù)，并發(fā)現(xiàn)其與SOFA評分（器官衰竭評估）、CRP（炎癥標志物）、PCT（細菌感染標志物）等常用臨床指標存在相關(guān)性。在受試樣本中，NMF指數(shù)在區(qū)分膿毒癥患者方面表現(xiàn)良好（AUC=0.985）。該研究為膿毒癥的早期診斷和免疫功能動態(tài)監(jiān)測提供了一種新的技術(shù)思路，后續(xù)將依托更大規(guī)模臨床樣本，進一步提升其穩(wěn)定性和臨床適用性。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士生楊逍為該論文第一作者，安光所楊柯副研究員、朱靈研究員、安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院邵敏教授為共同通訊作者。研究獲得了中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會、安徽省自然科學(xué)基金、合肥綜合性國家科學(xué)中心醫(yī)工融合醫(yī)療裝備創(chuàng)新研究院的資助。
論文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.5c02565。
圖一：CS芯片
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圖二：CD2芯片