安光所成功研发一体化微流控脓毒症患者中性粒细胞无标记分选和功能表型分析系统
时间：2025-07-29 作者：杨逍
近日，中国科学院合肥物质院安光所光电子中心联合安徽医科大学第一附属医院重症医学科，在脓毒症免疫功能评估领域开展了合作研究。研究团队构建了一种集成化微流控平台，用于无标记、定量分析中性粒细胞的运动功能，相关成果发表于国际知名期刊《分析化学》Analytical Chemistry。
脓毒症是一种由感染引起的全身性炎症反应综合征，具有较高的致死率。中性粒细胞在人体免疫防御中发挥关键作用，其变形和趋化能力的受损与脓毒症病情进展密切相关。然而，目前临床上尚缺乏同时具备细胞分选与运动功能分析能力的集成技术，限制了对脓毒症的早期识别和动态监测。为此，研究团队设计开发了一种集成化平台，整合了细胞分选芯片（CS芯片）和细胞变形与趋化检测芯片（CD²芯片），可利用少量全血样本（≤50 μL）实现白细胞的分选，后续通过自动化流程评估中性粒细胞的变形时间（TD）和迁移时间（TM），整个过程约30分钟内完成。初步临床研究显示，与健康对照组相比，脓毒症患者中性粒细胞的TD和TM值均呈延长趋势，提示其运动功能受损。研究进一步提出一个综合评估指标-NMF指数，并发现其与SOFA评分（器官衰竭评估）、CRP（炎症标志物）、PCT（细菌感染标志物）等常用临床指标存在相关性。在受试样本中，NMF指数在区分脓毒症患者方面表现良好（AUC=0.985）。该研究为脓毒症的早期诊断和免疫功能动态监测提供了一种新的技术思路，后续将依托更大规模临床样本，进一步提升其稳定性和临床适用性。
中国科学技术大学博士生杨逍为该论文第一作者，安光所杨柯副研究员、朱灵研究员、安徽医科大学第一附属医院邵敏教授为共同通讯作者。研究获得了中国科学院青年创新促进会、安徽省自然科学基金、合肥综合性国家科学中心医工融合医疗装备创新研究院的资助。
论文链接：
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.5c02565。
图一：CS芯片
图二：CD2芯片