在生活節奏日益加快的當下，女性面臨著來自工作、家庭等多方面的壓力，健康問題也愈發值得關注。乳腺癌作為女性最常見的惡性腫瘤之一，其發病率呈逐年上升趨勢，嚴重威脅著女性的生命健康。早期準確診斷乳腺癌，能夠為患者爭取更有效的治療時機，顯著提高生存率。然而，傳統的乳腺癌診斷方法，如乳腺鉬靶、穿刺活檢等，要麼存在一定的輻射風險，要麼具有侵入性，給患者帶來身體和心理上的雙重負擔。因此，尋找一種快速、準確且非侵入性的診斷技術迫在眉睫。
近期，發表於Anal Chim Acta的一項研究Immunofluorescent analysis of exosomes using a microchip filled with transparent antibody-conjugated beads for breast cancer liquid biopsy為解決這些難題帶來了新的思路。吉林大學的科研團隊研發出一種新型微流控免疫分析晶片（Exo-MIC），旨在實現血漿樣本中外泌體的連續、快速、高效富集與檢測，為癌症及其他疾病的早期診斷提供有力支援。
Exo-MIC的設計十分巧妙，它由玻璃基板、丙烯酸蓋和中間的通道層構成，採用壓敏粘合劑（PSA）鍵合法製備。晶片的反應腔內填充了透明的抗體偶聯微珠，這些微珠能夠干擾液體樣本的層流狀態，提升傳質效率，擴大免疫親和反應的接觸面積，進而增強抗體與靶蛋白的結合力，聚焦熒光訊號，有效提高檢測的靈敏度和效率。
圖 1：微流控晶片裝置示意圖和外泌體檢測示意圖
研究人員對Exo-MIC的效能進行了多方面評估。在功能測試中，利用MCF-7細胞培養上清液中的外泌體進行檢測，結果顯示，相較於不含外泌體的染色溶液組，該晶片檢測到的熒光訊號更強，這表明晶片能夠有效檢測外泌體，在複雜樣本檢測方面也表現良好。
在最佳化檢測條件時，研究發現樣本體積和進樣流速對檢測結果有影響。樣本體積增加，熒光強度會增強，但體積過大易造成樣本浪費且延長檢測時間，綜合考慮後選取50 μL作為後續實驗的樣本體積；進樣流速增加時，熒光強度逐漸降低，流速過高或過低均會產生問題，最終確定6 μL/min為最佳流速。同時，研究還發現將CD9和CD81組合作為檢測生物標誌物，有助於減少血漿中脂質等因素的干擾，提升檢測的準確性。
Exo-MIC在生物效能方面表現優異。其重複性良好，相對標準偏差（RSD）為4.9%；檢測限低至2.61×10³個外泌體/μL，與其他免疫熒光檢測方法相比有一定優勢；在-20℃儲存時，抗體微珠在三個月內仍能維持較好的穩定性，RSD為5.75%。此外，該晶片特異性較強，能夠有效區分乳腺癌細胞系和非癌細胞系分泌的外泌體。
圖 2：微流控晶片的評估
臨床分析結果顯示，研究人員使用該晶片檢測了15名乳腺癌患者和15名健康個體血漿中的外泌體，發現EpCAM陽性和MUC1陽性外泌體水平在乳腺癌患者血漿中明顯高於健康個體。透過受試者工作特徵曲線（ROC）和曲線下面積（AUC）評估，總外泌體診斷乳腺癌的AUC為0.88，EpCAM陽性和MUC1陽性外泌體的AUC分別為0.98和0.99，多個生物標誌物聯合檢測（SUM）的AUC達到1，能夠較好地區分癌症患者和健康個體，具有較高的診斷準確率和特異性。
圖 3：血漿中外泌體生物標誌物對乳腺癌診斷的評估
這項研究成果為乳腺癌液體活檢提供了一種高效、準確的檢測方法。Exo-MIC操作簡便、檢測時間短、樣本需求量少，在癌症早期診斷領域具有較大的應用潛力，有望為乳腺癌的早期診斷和治療帶來積極影響。
參考文獻：
Li N, Cheng C, Wu D, et al. Immunofluorescent analysis of exosomes using a microchip filled with transparent antibody-conjugated beads for breast cancer liquid biopsy. Anal Chim Acta. 2025;1345:343743. doi:10.1016/j.aca.2025.343743
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