“用于早产生物标志物微芯片电泳的3D打印微流控设备”
分析化学
早产（PTB）——定义为妊娠第37周之前出生——是妊娠的主要并发症。如果医生们有一种简单、准确、廉价的方法来识别有患病风险的女性，他们就可以制定更好的预防策略。现在，研究人员已经发明了一种3D打印的微芯片电泳设备，可以灵敏地检测PTB的三种血清生物标记物。他们在ACS的《分析化学》杂志上报告了他们的研究结果。
根据世界卫生组织的数据，PTB影响全球约十分之一的妊娠。早产儿可能会出现神经、呼吸和心脏问题等并发症，在某些情况下甚至死亡。科学家之前已经在母体血清中确定了生物标记肽和蛋白质，可以相当准确地预测妊娠28周时的PTB。然而，现有的检测生物标志物的方法很费劲或不是很敏感。在之前的研究中，Adam Woolley和同事使用2D微流控装置通过电泳分离PTB生物标记物。但制造这些设备速度慢，容易出错，成本高。该过程还需要一个洁净室、腐蚀性化学品和训练有素的人员。因此，Woolley的团队希望开发一种3D打印的微芯片设备，它将更简单、更快、更便宜，用于分离和检测荧光标记的PTB生物标记物。
研究人员使用3D打印机将他们的设备打印到玻璃载玻片上，并使用定制树脂作为墨水。为了通过电泳实现三肽生物标记物的最佳分离，他们优化了设备设计，以及施加电压、缓冲液身份和成分等参数。3D打印芯片可以检测皮摩尔到低纳摩尔范围内的三种PTB生物标记物，类似于他们的2D微流控设备。研究人员指出，尽管这些检测限仍高于生物标记物的PTB风险水平，但他们可以通过在浓缩肽的装置中添加一种成分来提高灵敏度。
作者感谢美国国立卫生研究院的资助。
注：ACS不进行研究，但出版和公布同行评审的科学研究。
