微流控技术在新冠肺炎诊断和药物研发中的应用

微流控技术（microfluidic technologies）于21世纪初进入生物医学领域，是指在尺寸为数十至数百微米的通道中处理或操纵少量（10⁻⁹ L~10⁻¹⁸L）流体的技术。它能够将许多传统实验室的操作步骤，如分离、反应、不同成分的检测以及细胞或组织的培养都集成到这种微型设备中，具有微型化、集成化、系统分析等优点。

当病毒性疾病爆发时，快速反应、获取病毒信息、持续研究抗病毒策略是至关重要的。微流控技术在抵抗新型冠状肺炎的许多研究中发挥了重要作用。一方面，基于微流控芯片的微型检测反应使用更少的样品和试剂，从而降低成本，并且其防污染性强、反应速度快、灵敏度高，因此广泛应用于即时检测。另一方面，类器官芯片模拟了人体的生理结构和功能，构建体内微环境，使得基于芯片的药物筛选结果具有很高的参考价值。

近期，《药学学报》中英文刊青年编委、中山大学药学院张元庆教授团队与中山大学医学院吴敏昊教授团队在《药学学报》英文刊（Acta Pharmaceutica Sinica B）2023年7期发表了一篇微流控技术在新冠肺炎方面的前沿综述：微流控技术在新冠肺炎诊断和药物研发中的应用（Application of microfluidic technologies on COVID-19 diagnosis and drug discovery）。

该文章对微流控技术在新型冠状病毒检测和药物研发工作中的应用进行了详细的综述。首先介绍了利用微流控技术开发准确快速诊断新型冠状病毒的即时诊断设备，分别针对新冠病毒核酸、抗体、抗原三种诊断策略进行探讨，其中还着重讨论了纸基芯片以及芯片联合智能手机的研究成果。

微流控技术在新冠病毒核酸检测中的应用



微流控技术在新冠病毒抗体检测中的应用



微流控技术在新冠病毒抗原检测中的应用

其次总结了用于揭示新冠病毒致病机制和筛选抗病毒药物的类器官芯片，包括肺、气道、肠、血管、血脑屏障等器官芯片。另外还分析了微流控芯片作为制备mRNA疫苗递送纳米颗粒平台的潜力。

用于新冠病毒药物筛选的器官芯片

最后，作者对微流控技术用于控制病毒传染性疾病存在的问题和该领域进一步发展方向进行了讨论，并且着重强调了要充分结合其它先进材料技术和提高生物兼容性，进而应用于评估病毒的动态变化和观察药物的作用。

审核编辑：刘清