通过离心从全血中提取血浆，是血液检测诊断中的金方法。然而，离心存在显著局限性。当需要快速、高效分离微量血浆时，例如即时检测（POCT）、小动物模型研究等场景中，离心机难以胜任。此外，在荒野环境、急救等场景中，离心机的使用更是不切实际。因此，研究一种能够广泛适用于各种场景且无需电源的快速血浆分离装置，具有重要意义。

近日，中国科学院深圳先进技术研究院医工所杨慧研究员团队在全血高效分离技术取得了最新研究进展，相关成果以“Power-free plasma separation based on negative magnetophoresis for rapid biochemical analysis”（用于快速生化分析的无源负磁泳血浆分离）为题发表于工程技术领域顶级期刊Microsystems & Nanoengineering（2024,10(1):207）。深圳先进院助理研究员曾霖为论文第一作者，杨慧研究员为通讯作者。

论文上线截图

本文基于负磁泳原理，提出了一种高效且无需电源的全血分离装置。该装置基于增强型长短交替的双Halbach磁阵列和生物相容性磁流体，能够与不同容积的分离腔室无缝集成，从而具备高度灵活的处理通量。每个周期的处理量从100 μL到3 mL可调，最快仅需1分钟即可实现3 mL全血的分离，分离效率高达99.9%。通过与现有文献的全面比较分析可知，本文提出的磁分离装置在处理通量及其调节范围，以及分离速率方面具有显著优势。此外，该装置利用自驱动和静态分离方法，实现了无源操作，彻底避免了传统分离设备的复杂性。通过大鼠和人全血的分离实验以及随后的血浆标志物检测实验，验证了该装置的分离能力和广泛的适用性。

全血无标记磁分离示意图

本研究基于杨慧团队前期在片上负磁泳系统构建（Nanoscale,2021,13(7):4029-4037; Lab on a Chip, 2022,22(13):2476-2488; Microsystems & Nanoengineering,2022,8(1):1-13）方面的工作基础，进一步探索了无标记磁分选技术在微纳米尺度生物样品处理中的应用。

本研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、深圳市科技创新委员会等项目经费的资助。