疾病的演变是一个多层次、跨尺度相互关联的复杂过程，仅仅针对单个标记物的检测结果往往不能全面有效地反映其发生、发展规律，导致临床诊断和治疗策略出现偏差。为了实现多个标志物的同时检测，需要对不同的检测反应进行区分。液相芯片技术可以很好地实现这一过程，通过将特定的探针分子固定在具有编码信息的微载体上，利用探针分子和目标分子发生的特异性结合实现检测与传感，并通过载体自身携带的编码信号来实现对多个检测反应的有效区分。由于其具有高效率、高灵敏度、低样品消耗等特点，为疾病的诊断带来了新的希望。

  近日，我院商珞然课题组在材料学顶级期刊Advanced Materials发表了题为“Hierarchically molecular imprinted porous particles for biomimetic kidney cleaning”的研究性论文，该工作构建了能够同时特异性识别和响应多种生物分子的光学编码微载体，并将其集成在微流控芯片中，通过特殊的流道设计提高了芯片整体用于血液分子清除的效率。该仿生肾脏芯片兼具高效的吸附能力与实时检测能力，并具有良好的生物安全性和相容性，在血液净化和肾脏疾病指标检测等方面具有良好的应用前景。

   除了疾病诊断，在治疗方面，微载体材料同样发挥着巨大作用。通过将药物活性成分包裹在载体基质中或附着在载体表面，可以实现对药物的有效传输、递送，还能够利用功能性材料的降解或响应性行为使药物成分在特定的时空环境下以可编程的方式进行释放。此外，药物微载体的特征性尺度促使其在局部发挥作用，减少对全身的影响。课题组近期还在ACS Appl. Mater. Interfaces期刊发表了题为“Dual-core prebiotics microcapsule encapsulating probiotics for metabolic syndrome”的研究性论文，利用微流控技术制备了益生元微胶囊，并将乳酸菌和枯草芽孢杆菌分别包裹在独立的腔室中。该微胶囊同时保持了两种益生菌的活性，使其协同作用且不互相干扰，在干预代谢性相关疾病方面具有很大潜力。

  近年来，课题组在基于微流控技术的微载体的制备及其在疾病诊断和治疗方面的应用领域取得了系列进展，因此受邀在国内高水平综合性杂志Science Bulletin 上分别撰写了题为“Thriving Microfluidic Technology”和“Tiny water droplets with huge power”的前沿评述，对微流控技术的生物医学应用做出了详细总结和前瞻性思考。

 该系列研究为我院商珞然团队和南京大学赵远锦教授课题组合作完成，相关工作得到了科技部重大研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。

原文链接：

1、https://doi.org/10.1002/adma.202005394

2、https://doi.org/10.1021/acsami.0c13518

3、https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.07.030

4、https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.02.024