血小板在動脈血栓形成中起關鍵作用,傳統檢測方法如透光聚集測定(LTA)雖被公認為金標準,但因需要消耗大量血液樣本且操作復雜,限制了臨床、大規模篩查以及珍貴基因工具鼠的檢測。

據麥姆斯咨詢報道,近日,上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院心內科張俊峰主任、張家毓教授和上海科技大學劉一凡教授團隊合作在Journal of Nanobiotechnology上發表了一篇題為“NebulaPlate:用于分析血小板聚集的液滴微流控平臺(NebulaPlate: a droplet microfluidic platform to analyze platelet aggregation)”的研究論文,開發了一種名為NebulaPlate的微流控平臺,該平臺可實現對血小板功能的精準、微量、快速檢測,為抗血小板藥物篩選和精準治療提供了全新思路。

NebulaPlate平臺依托液滴微流控技術,將傳統大樣本檢測大幅度縮小為微量級反應。該技術創新實現了血小板與藥物溶液在皮升級別微反應室內的高效混合,確保液滴的高融合率和均一性。平臺能夠實時捕捉血小板聚集過程,并對微液滴內細胞區域進行定量分析,從而實現了從動態監測到定量評價的無縫銜接。這種設計大幅降低了試驗所需樣本量,同時顯著提高了檢測的高通量和重復性,為后續個性化用藥提供了可靠數據支撐。

研究團隊首先對液滴生成進行了系統評估,以確保每個微液滴的尺寸和穩定性滿足實驗要求。在液滴質量得到保證的基礎上,研究團隊對血小板聚集進行了標準化測定。利用顯微鏡,對融合后的液滴內血小板聚集過程進行記錄。通過比較不同時間點血小板區域與初始狀態的變化,建立了血小板聚集的定量評價指標。
實驗數據顯示,在激活劑作用下,血小板聚集于20分鐘后進入平臺期。利用同一份血小板樣本在NebulaPlate與LTA檢測,結果呈現出顯著相關性(相關系數R2高于0.9),充分驗證了該平臺在血小板聚集檢測中的準確性。

為進一步利用其可視化優勢,團隊利用NebulaPlate對血小板P-選擇素(CD62P)的表達進行實時監測:在藥物液滴中添加了特異性標記P-選擇素的熒光抗體,通過電暈融合后,利用高分辨率熒光顯微鏡對液滴內血小板進行掃描,記錄P-選擇素在血小板膜上的表達變化。
數據表明,在thrombin刺激下,P-選擇素表達隨時間逐漸增加,并在約40分鐘后進入平臺期。與靜息態血小板相比,活化態血小板表面P-選擇素的熒光強度顯著增強。

該研究成果不僅在血小板功能微量化、高通量檢測方面實現了技術突破,也為抗板藥物篩選及臨床個體化用藥策略的評估提供了可能。
該研究由上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院心內科張俊峰主任、張家毓教授和上海科技大學劉一凡教授團隊合作完成。第九人民醫院心內科研究生姜哲軼、魏萌和上海科技大學研究生朱佳偉為共同第一作者,張俊峰主任、劉一凡教授和張家毓教授為共同通訊作者。該工作得到國家自然科學基金、上海市科學技術委員會、上海九院-上科大交叉基金、上海臨床研究中心等項目資助。
https://doi.org/10.1186/s12951-025-03212-5
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