2023年3月22日，我院郭丽琼课题组和南开大学王硕课题组开展合作，在国际顶级期刊Small（中科院一区，IF: 15.163）发表题为“A Plasmonic Fluor-Lightened Microneedle Array Enables Ultrasensitive Multitarget Whole Blood Diagnosis of Anemia in A Paper Origami-Based Device”的研究性论文。郭丽琼为本文通讯作者之一，天津大学温州安全（应急）研究院为通讯作者单位。

该文提出了一个集成的微流体纸质分析设备（μPAD），配备了一个等离子体荧光标记的微针（PMN）阵列作为超灵敏的感应模块（PMN-μPAD）。使用金纳米棒（AuNRs）或银涂层的AuNR纳米立方体作为增强剂的等离子体荧光标签已被证明与相应的单一荧光相比表现出高达数千倍的明亮信号。吲哚菁绿（ICG，一种近红外染料）被选为使用金纳米棒（AuNRs）作为增强剂来制备超亮的等离子体-荧光，它可以将ICG的荧光（FL）强度提高≈7 50 000倍。基于PMN的超灵敏免疫测定被应用于检测血清中ng mL^-1的蛋白质（铁蛋白）和pg mL^-1的小分子物质（FA和VB₁₂）。基于诱导剂的荧光淬灭测定被用于血液红细胞中的Hb分析。带有刚性可折叠折纸的集成μPAD使其有可能在一滴血样中同时定量分析Hb、铁蛋白、FA和VB₁₂。PMN-μPAD在贫血的快速样品到结果的诊断中显示出巨大的潜力，其结果与临床方法相当甚至更优。

成果介绍

该研究成果报告了一种便携式的折纸装置，它带有一个等离子体荧光标记的微针传感模块，用于对全血中的贫血生物标志物进行多重定量。

通过这个灵活的、高度集成的装置，可以迅速完成一系列步骤，包括血清分离、目标富集和凝胶成像仪的多重读出。微针阵列实现了从ng mL^-1到pg mL^-1水平的微量目标的有效采样。结合等离子体荧光标签，与基于平面基质的检测相比，信号提高了≈7.6倍。

该设备被应用于同时量化血红蛋白（Hb）、铁蛋白、叶酸（FA）和维生素B₁₂（VB₁₂），这四种贫血生物标志物分布在不同的环境中，浓度范围不同。

该设备具有样品量小（150 微升）、检测时间短（20 分钟）、成本低（2 美元）、稳定性强和使用方便等特点，有望在实际工作中对贫血进行快速准确的诊断。

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原文链接： https://doi.org/10.1002/smll.202300464