血浆在临床医疗检测中扮演着重要角色，因为它含有大量可用于诊断的生物标志物，如蛋白质、核酸和其他代谢物。传统的离心法存在体积大、成本高、需要电力供应等缺点，不适合在即时检测（POCT）情况下使用。微流控技术因其小巧的尺寸、小样本量和快速反应时间而在微型血液分析中显示出巨大潜力。尽管如此，现有的微流控纸基血浆分离方法仍受限于血浆产量低，导致检测分析物的难度增加。因此，开发一种新型高产量的血浆分离方法对于资源有限或经济欠发达地区的医疗检测具有重要意义。
近期，苏州科技大学许兵副教授团队提出了一种基于湿度增强的微流控纸基血浆分离技术，该技术通过在抗体预处理的宣纸上引入全血样本，实现了高产量和高纯度的血浆快速分离，并成功集成到无需离心的血糖浓度检测中，为资源有限地区的即时检测提供了一种简便、经济的解决方案。相关研究以“Humidity-enhanced microfluidic plasma separation on Chinese Xuan-papers”为题目，发表在期刊《Lab on a Chip》上。
本文要点：
1、本研究提出了一种基于湿度增强的微流控纸基血浆分离方法，以解决现有微流控纸基血浆分离设备血浆产量有限的问题。
2、通过使用经抗体预处理的纸张，并在高湿度条件下引入全血样本，成功实现了微尺度的全血血浆分离。
3、使用宣纸作为基底材料，该方法能够在5分钟内从全血中分离出高达60.1%的血浆，并且血浆纯度可达99.99%。
4、此外，该技术成功集成到基于距离的血糖浓度检测中，通过肉眼观察即可快速测定血糖水平。
5、考虑到该方法的简便性和成本效益，其有望集成到更多的纸基微流控分析设备中，以在偏远地区和资源受限的医疗环境中实现对血浆分析物的快速准确检测。
与传统方法相比，湿度增强血浆分离方法的主要优势在于：
1、高血浆产量：该方法可以从小体积（10μL）的全血样本中获得高达60.1%的极高血浆产量，远高于传统的纸基方法。
2、血浆纯度高：分离出的血浆纯度可达99.99%，高于商用血浆分离膜。
3、多功能性：该方法能够适应不同血细胞比容水平（30-60%）的全血样本，显示了其在不同条件下的适用性和灵活性。
4、简单和低成本：该方法只需要简单的纸基材料和加湿器，与传统的离心相比，是一种经济高效、用户友好的方法。
5、与纸基分析设备的集成：这种高产量和高纯度的血浆分离技术可以很容易地与纸基分析设备集成，用于快速准确地检测血液分析物，这对于资源有限或经济欠发达地区尤为重要。
抗体在血浆分离过程中的作用主要体现在以下几个方面：
1、促进红细胞聚集：抗体与红细胞表面的抗原特异性结合，引发红细胞的凝集反应，形成较大的红细胞聚集体。
2、过滤效果：这些较大的红细胞聚集体由于尺寸大于纸张的孔隙，能够被纸张中的纤维结构有效拦截和过滤，从而与血浆分离。
3、增加湿度下的毛细作用差异：在高湿度环境下，抗体处理的纸张表面接触角增大，减慢了血液在纸张上的扩散速度，这有助于血细胞与抗体更充分的接触和凝集，同时增加了血浆与红细胞聚集体在毛细作用上的差异，使得血浆能够更快地被吸收和传输。
4、提高分离效率：抗体的存在提高了血浆分离的效率，使得从全血中直接分离出血浆变得更加迅速和高效。
综上所述，抗体在血浆分离过程中起到了关键的促进和选择性过滤作用，是实现高产量、高纯度血浆分离的重要因素之一。
图1.有无湿度增强的血浆分离方法的示意图和真实图像。
图2.参数研究。展示了不同纸张材料、加湿器设置、湿度水平、距离、时间以及抗体与全血的体积比对血浆分离宽度的影响。
图3.这种血浆分离方法的产量和纯度。
图4.该血浆分离方法的机制。
图5.借助湿度增强血浆分离法在宣纸上进行基于距离的血糖测量。
原文链接：https://doi.org/10.1039/D4LC00393D
