11月1日，中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所武愛波研究組在國際學術(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檢測POCT系統(tǒng)，實現(xiàn)了對多種食源性病原體的靈敏、快速、自動化檢測。
食源性病原體污染是全球公共衛(wèi)生的重要威脅，傳統(tǒng)檢測方法耗時耗力，無法滿足現(xiàn)場快速檢測需求。離心微流控POCT系統(tǒng)因其無需外部泵、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)勢成為理想解決方案，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，限制了其實際應(yīng)用。
研究團隊創(chuàng)新性地設(shè)計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、可動磁鐵、帶中心孔的硅膠墊及相應(yīng)腔室和通道組成，通過調(diào)節(jié)離心速度和磁鐵距離，實現(xiàn)程序化開關(guān)控制。MRV不僅能穩(wěn)定預存儲試劑，還可實現(xiàn)順序釋放、反應(yīng)系統(tǒng)封閉和動態(tài)氣壓平衡，避免了傳統(tǒng)虹吸閥帶來的失控及污染的風險。團隊進一步基于功能化的MRV構(gòu)建了集成硅膜DNA提取、洗滌、洗脫和熒光環(huán)介導等溫擴增（LAMP）檢測的一體化離心微流控芯片，配套開發(fā)了便攜式檢測設(shè)備，實現(xiàn)了對沙門氏菌、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。
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，不僅提升了檢測的自動化和可靠性，還為病原體現(xiàn)場快速診斷提供了高效工具。該策略有望進一步擴展至其他新興檢測方法，推動下一代POCT平臺發(fā)展。
營養(yǎng)與健康所博士后汪思源為該論文的第一作者，營養(yǎng)與健康所研究員武愛波為該論文的通訊作者。該工作得到國家重點研發(fā)計劃等項目的支持。
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)
推送單元：武愛波研究組、科技規(guī)劃與任務(wù)處
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