生物工程學(xué)院馬翠萍團(tuán)隊(duì)一直圍繞核酸快檢工作開展了長(zhǎng)期研究,尤其重視基層診療和居家自檢的需求,以滿足分子檢測(cè)下沉、分級(jí)診療的國家戰(zhàn)略需求。而分子檢測(cè)設(shè)備的小型化、一體化、智能化需求是目前核酸快檢工作的重要研究方向。微流控技術(shù)具有集成、精確、便捷的巨大優(yōu)勢(shì),是實(shí)現(xiàn)掌上實(shí)驗(yàn)室、完成分子即時(shí)檢測(cè)(Point of Care Test)的核心途徑。
近日,馬翠萍團(tuán)隊(duì)在微流控領(lǐng)域創(chuàng)新性提出基于單相流體控制的液滴生成新方案,并應(yīng)用于微流控PCR多重檢測(cè)中。研究團(tuán)隊(duì)顛覆了傳統(tǒng)的液滴生成方式,采用水相自驅(qū)動(dòng)生成液滴,整個(gè)操作過程簡(jiǎn)單,設(shè)備簡(jiǎn)化,大大降低了液滴生成的難度,為液滴生成尤其是多重液滴的生成提供了一種新方案。該液滴生成方法與連續(xù)流PCR相結(jié)合,在芯片中完成“樣本捕獲→擴(kuò)增體系→液滴生成→連續(xù)流PCR反應(yīng)→熒光檢測(cè)”過程,實(shí)現(xiàn)了基于多重連續(xù)流PCR反應(yīng),整個(gè)檢測(cè)過程在10 min內(nèi)完成,較傳統(tǒng)PCR反應(yīng)時(shí)間縮短了85%以上,試劑消耗量減少至原來的1%,為致病微生物的分子即時(shí)檢測(cè)提供了創(chuàng)新性方案。
該項(xiàng)成果以“A novel method of droplet generation based on the self-propelling of water phase and its potential application in multiplexing continuous flow PCR”(https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.117400)為題發(fā)表在分析化學(xué)領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《Biosensors and Bioelectronics》(中科院一區(qū)Top)上。論文第一作者為生物工程學(xué)院第五層次引進(jìn)人才呂效光副教授和碩士研究生賈千越,馬翠萍教授為獨(dú)立通訊作者,青島科技大學(xué)為第一單位和唯一通訊單位。

圖1.基于單相流體控制的液滴生成方案示意圖
另外,依托中國-阿聯(lián)酋致病微生物國際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、青島市核酸快檢重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程研究中心等科研平臺(tái),本團(tuán)隊(duì)在分子檢測(cè)方面,針對(duì)幽門螺桿菌、呼吸道病原體(甲型、乙型流感病毒、合胞病毒、肺炎支原體等)的快速診斷技術(shù)開發(fā)展開了深入探索,以期為早期精準(zhǔn)診療提供高效、可靠的檢測(cè)方案。