血液是一种复杂的异质液体，含有红细胞、白细胞、血小板和血浆。血液是健康和疾病的一面镜子，因为它含有许多诊断性生物标志物，是传染病、癌症、遗传疾病和代谢紊乱的指标。在临床诊断中，医生需要检测潜伏在血浆中的生物标志物。血细胞和血液蛋白可以抑制下游分析，如医生用来检测生物标志物的聚合酶链反应(PCR)反应。在实验室环境中，将淡黄色血浆从全血中分离出来通常使用离心机，这是一种相对昂贵的仪器，需要电力，在世界上资源贫乏的地区(资金、训练有素的人员和实验室设施短缺)和缺乏电力的环境中不适合用于护理点诊断。事实上，美国食品药品监督管理局关于实验室外检测的指导方针规定不应使用离心机。

图1所示。(A)将血样装入超疏水血浆分离器。附图为喷涂超疏水涂层后基材的SEM图像。(B)通过等离子体出口收集等离子体。

我们开发了一种新型的高效超疏水等离子体分离器(图1)，它结合了两种不同的分离原理:基于粒径的过滤和重力沉降。该组合分离策略有助于减少现有膜基血浆分离装置常见的血堵塞，并大大提高膜分离能力。特别是，受荷叶(图2A)的启发，超疏水涂层(图1A的插图)被用来最大限度地减少生物分子与设备表面的粘附，并促进形成具有高接触角的明确定义的血滴(图2B)。

图2所示。(A)荷叶上的水滴。(B)人工荷叶上的血滴。

在使用中，手指刺血被装入底部基板的半球形孔中(图1A)，并在分离器关闭时夹在盖子和底部之间。盖子上的分离膜是水平方向的，夹在中间的全血被包含在分离膜下，这减少了细胞沉积时的堵塞。沉淀5分钟后，等离子体通过膜被吸上来(图1B)。超疏水血浆分离器可从200 μL全血中提取65 μL血浆。通过从含有无细胞DNA的全血中分离血浆，证明了该血浆分离器在分子诊断应用中的实用性曼氏裂体吸虫这是被忽视的热带病血吸虫病的主要原因。的美国曼分离血浆中的基因组DNA在我们定制的分子诊断芯片上成功测试。

这种超疏水、易于使用的血浆分离器也可作为独立分离装置用于其他病原体检测(即HIV病毒载量)，可在家庭、诊所以及在资金和训练有素的人员短缺的资源受限环境中使用。此外，格式简单，无仪器操作和与现有诊断设备集成的能力将为下游处理和分析提供方便。

长春刘
机械工程与应用力学学系，
美国费城宾夕法尼亚大学

出版

一种高效超疏水等离子体分离器。
刘超，廖世成，宋军，莫克明，李旭，吴刚，葛东，Greenberg RM，杨松，鲍洪华
Lab Chip. 2016年1月26日

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