双模式微流控检测装置：轻松识别肿瘤标志物和分析肿瘤环境

罕见肿瘤的精准临床诊断和治疗长期面临组织样本稀缺与多维分析需求之间的矛盾，原发性中枢神经系统弥漫大B细胞淋巴瘤（PCNS-DLBCL）就是典型例子。这类罕见且高侵袭性的淋巴瘤诊断需多种生物标志物的免疫组化染色，但立体定向活检获取的组织量少，传统方法一张切片只能检测一种标志物，导致组织很快用尽，也使得肿瘤微环境（TME）等科研工作难以开展。

为解决这一问题，研究团队开发了双模式微流控免疫染色（Dumi）装置。该装置结合3D打印流道 manifold 和双层芯片，具备开放式试剂池和顺序试剂交互功能，可灵活切换多通道和全腔室免疫染色模式。多通道模式能在一张切片上同时对16种生物标志物进行平行染色，相比传统方法减少90%以上试剂消耗和94%以上切片使用，适用于快速亚型诊断；全腔室模式则可对整个组织区域进行多轮迭代染色，结合酪胺信号放大（TSA）技术实现多重免疫荧光标记，用于构建TME图谱。

研究优化了染色参数，确定4μl/min流速、10分钟孵育时间为最佳条件，能在保证染色质量的同时缩短流程。通过扁桃体组织验证，Dumi的染色均匀性和重复性良好，全腔室染色相比传统免疫组化耗时从235分钟缩短至34分钟，且无边缘效应，背景信号更低。

在临床应用中，Dumi对4例DLBCL样本（包括1例PCNS-DLBCL）的诊断结果与病理报告高度一致，能准确检测CD20、Ki67等关键生物标志物的表达水平。对PCNS-DLBCL样本构建TME图谱发现，CD8+T细胞主要富集在血管周围，与肿瘤细胞存在空间排斥，呈现“免疫排斥”表型。联合分析还揭示，特定诊断标志物（如MUM1、Bcl-2）阳性的肿瘤细胞亚群在TME中具有独特的空间分布特征，可主动塑造其微环境生态位。

Dumi装置实现了从快速诊断生物标志物筛选到高精度TME空间分析的无缝衔接，仅用1-2张切片即可获取全面的诊断分型和TME评估信息，为解决罕见肿瘤组织资源稀缺问题提供了临床可行的技术方案，也为个性化癌症诊疗研究奠定了方法学基础。