近期，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所胡思怡副研究员团队利用聚集诱导发光原（AIEgens）增强数字微流控技术开发了一种灵敏且快速的免疫荧光检测方法，用于SARS-CoV-2早期诊断。相关研究以“AIEgens-enhanced rapid sensitive immunofluorescent assay for SARS-CoV-2 with digital microfluidics”为题目，发表在期刊《Analytica Chimica Acta》上。

本文要点：

1、本研究开发了一种基于AIEgens增强的数字微流控（DMF）荧光免疫分析方法，用于快速、灵敏地检测SARS-CoV-2 N蛋白。

2、AIEgens探针有效提高了检测的荧光信号，并实现了宽检测范围。

3、DMF芯片具有小电极和超薄间隙层，将试剂消耗降低到1-2μL，液滴体积小于100 nL，显著提高了反应效率。

4、通过动态孵育试剂和磁珠的图像处理，可以在25分钟内完成生物标志物的定量。因此，该方法比传统的ELISA等方法更快。

5、所建立的方法对不同溶液基质的性能相似，在稀释缓冲液和人工唾液中，抗原的LoD分别为5.53 pg mL-1和5.08 pg mL-1。

全文总结/概括：

用于SARS-CoV-2测定的数字微流控（DMF）平台的主要特征如下：

1、自动化流体操作和低样本消耗，使生物测定更容易、更快。

2、电介质上的电润湿（EWOD）和静电力原理，使每个微滴都能作为单独的生化反应室。

3、将传统的生物测定集成到灵活的微流体处理系统中，实现多步反应的自动操作，减少试剂消耗。

4、显著提高了生物测定的灵敏度，增强了微尺度系统中的结合效率。

5、DMF芯片采用透明设计，可使用荧光显微镜直接成像，简化芯片路径编程。

6、小电极网格和超薄间隙层可用于纳升液滴，从而缩短了扩散距离，提高了反应效率。

7、快速、灵敏的AIEgens增强免疫荧光测定法，为研究和临床应用中不同生物标记物的小容量床旁检测提供了新思路。

AIEgens是如何提升测试灵敏度和检测范围的？

AIEgens（聚集诱导发光物质）是一类具有聚集诱导发光特性的荧光分子，通过以下方式提升测试的灵敏度和检测范围：

1、高荧光强度和稳定性：AIEgens在聚集状态下表现出高荧光强度和稳定性，相比传统荧光物质，不易发生光漂白和聚集猝灭现象，从而提高了测试的灵敏度。

2、扩大检测范围：AIEgens具有良好的荧光特性，即使在高浓度下也能保持稳定的荧光信号，这使得测试能够覆盖更广泛的目标浓度范围，从而扩大了检测范围。

3、提高信号收集效率：AIEgens作为荧光探针与目标分子结合后，能够产生明亮的荧光信号，使得信号的收集和检测更加高效和准确，进一步提高了测试的灵敏度和可靠性。

图1.利用DMF系统对SARS-CoV-2进行AIEgens增强免疫荧光检测的示意图。

图2.通过（a）从单个储液器连续生成20个液滴，（b）从6个储液器同时生成液滴，以及（c）根据AIEgens探针液滴和3个洗涤液滴计算的芯片上洗涤效率来评估DMF芯片的性能。（n=3）。

图3.AIEgens和探针的形态和光化学性质。

图4.捕获磁珠的选择和优化。

图5.基于DMF的免疫测定的性能评估。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.aca.2024.342398