——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
11月1日，中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所武愛波研究組在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Biosensors and Bioelectronics在線發(fā)表了題為“Magnet regulating valve reconstructed lab-on-a-disc POCT system”的研究論文。該研究通過(guò)開發(fā)磁控調(diào)節(jié)閥（Magnet regulating valve,MRV）技術(shù)，成功重構(gòu)了基于離心微流控芯片的即時(shí)檢測(cè)POCT系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種食源性病原體的靈敏、快速、自動(dòng)化檢測(cè)。
食源性病原體污染是全球公共衛(wèi)生的重要威脅，傳統(tǒng)檢測(cè)方法耗時(shí)耗力，無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)需求。離心微流控POCT系統(tǒng)因其無(wú)需外部泵、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)勢(shì)成為理想解決方案，但現(xiàn)有閥門技術(shù)如虹吸閥等存在穩(wěn)定性差、無(wú)法順序釋放試劑、制造精度要求高等缺陷，在應(yīng)用中易失控泄露，限制了其實(shí)際應(yīng)用。
研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了用于離心微流控芯片的磁控調(diào)節(jié)閥MRV，該閥由固定磁鐵、可動(dòng)磁鐵、帶中心孔的硅膠墊及相應(yīng)腔室和通道組成，通過(guò)調(diào)節(jié)離心速度和磁鐵距離，實(shí)現(xiàn)程序化開關(guān)控制。MRV不僅能穩(wěn)定預(yù)存儲(chǔ)試劑，還可實(shí)現(xiàn)順序釋放、反應(yīng)系統(tǒng)封閉和動(dòng)態(tài)氣壓平衡，避免了傳統(tǒng)虹吸閥帶來(lái)的失控及污染的風(fēng)險(xiǎn)。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步基于功能化的MRV構(gòu)建了集成硅膜DNA提取、洗滌、洗脫和熒光環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增（LAMP）檢測(cè)的一體化離心微流控芯片，配套開發(fā)了便攜式檢測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)沙門氏菌、大腸桿菌O157:H7和金黃色葡萄球菌低至10 CFU/mL的同步靈敏檢測(cè)。
本研究將磁控閥門技術(shù)與離心微流控POCT系統(tǒng)相結(jié)合，不僅提升了檢測(cè)的自動(dòng)化和可靠性，還為病原體現(xiàn)場(chǎng)快速診斷提供了高效工具。該策略有望進(jìn)一步擴(kuò)展至其他新興檢測(cè)方法，推動(dòng)下一代POCT平臺(tái)發(fā)展。
營(yíng)養(yǎng)與健康所博士后汪思源為該論文的第一作者，營(yíng)養(yǎng)與健康所研究員武愛波為該論文的通訊作者。該工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.118185
圖：磁控調(diào)節(jié)閥重構(gòu)離心微流控芯片POCT系統(tǒng)
