上海理工大学未来光学实验室庄松林院士、张大伟教授领导的超精密光学制造团队利用光流控芯片具有高通量、自动化、样品消耗量少等优点实现了快速灵敏的医学检测，发表在国际一流期刊《Food Chemistry》和《Lab on a chip》上的两篇论文引起广泛关注。根据最新ESI检索数据显示，两篇论文入选ESI高被引论文。
针对如何快速简便监测残留于动物源性食品中氯霉素的问题，研究人员将微流控技术与免疫分析技术相结合，设计了高通量微流控免疫检测芯片，可实现牛奶中氯霉素的定量检测，具有快速、操作简便、可实现自动化操作、成本低、灵敏度高、多样品同时检测、样品消耗量少等优点，整个检测可以在20分钟内完成，检测时间比传统方法缩短了6倍，检测限为0.05µg/L(传统方法的检测限为0.06 µg/L)，回收率为91.3%-105.5%，为POCT(Point of Care Testing)检测提供了基础。该成果发表在国际一流期刊《Food Chemistry》，博士研究生赵曼彤为第一作者，张大伟教授和郑璐璐副教授为通讯作者。
图1 基于微流控技术的免疫检测芯片
为实现便携式、多指标、低样品量的癌症指标快速检测，研究人员研制了一套无泵驱动、流体通量自适应的微流控生物检测芯片及荧光检测设备。其中，微流控检测芯片具有特殊的级联液滴状结构，能将血样、试剂、清洗液等自动吸入芯片，待测物及试剂自行进入反应区后，流体通量减缓，待充分反应后，以较高的通量流出芯片。反应结束后，利用自制的荧光检测设备对反应物的自发荧光进行成像检测，计算出待检指标的浓度。研究中，研究人员对30位结肠癌患者的血样进行了检测，检测指标包括癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)、糖类抗原199(CA19-9)和糖类抗原125(糖类抗原CA125)。单份样品用量仅需20μL，检测时间为20分钟。该研究为医学诊断提供了一种精准、方便、快捷的检测方法。
该研究工作与中国科学院深圳先进技术研究院、加拿大曼尼托巴大学、复旦大学、复旦大学附属肿瘤医院合作，发表在国际一流期刊《Lab on a chip》，上海理工大学戴博教授、硕士研究生印成同学和中国科学院深圳先进技术研究院巫建东副研究员为第一作者，张大伟教授、复旦大学付永锋副教授和复旦大学付永锋副教授为通讯作者。
图2 基于微流控技术的癌症指标检测平台
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814620317192
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/LC/D0LC00944J