近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院安光所聯(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(píng)估領(lǐng)域開展了合作研究。研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一種集成化微流控平臺(tái)，用于無標(biāo)記、定量分析中性粒細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)功能，相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際知名期刊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(xì)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(jìn)展密切相關(guān)。然而，目前臨床上尚缺乏同時(shí)具備細(xì)胞分選與運(yùn)動(dòng)功能分析能力的集成技術(shù)，限制了對(duì)膿毒癥的早期識(shí)別和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

為此，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)了一種集成化平臺(tái)，整合了細(xì)胞分選芯片（CS芯片）和細(xì)胞變形與趨化檢測(cè)芯片（CD2芯片），可利用少量全血樣本（≤50? μL）實(shí)現(xiàn)白細(xì)胞的分選，后續(xù)通過自動(dòng)化流程評(píng)估中性粒細(xì)胞的變形時(shí)間（T_D）和遷移時(shí)間（T_M），整個(gè)過程約30分鐘內(nèi)完成。初步臨床研究顯示，與健康對(duì)照組相比，膿毒癥患者中性粒細(xì)胞的T_D和T_M值均呈延長(zhǎng)趨勢(shì)，提示其運(yùn)動(dòng)功能受損。研究進(jìn)一步提出一個(gè)綜合評(píng)估指標(biāo)-NMF指數(shù)，并發(fā)現(xiàn)其與SOFA評(píng)分（器官衰竭評(píng)估）、CRP（炎癥標(biāo)志物）、PCT（細(xì)菌感染標(biāo)志物）等常用臨床指標(biāo)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(jìn)一步提升其穩(wěn)定性和臨床適用性。

中國(guó)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(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、安徽省自然科學(xué)基金、合肥綜合性國(guó)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

圖二：CD²芯片