Le diagnostic précoce et précis du cancer du pancréas est la percée clé pour améliorer le taux de survie des patients. La biopsie liquide basée sur les exosomes montre un potentiel énorme et suscite un vif intérêt, mais les méthodes actuelles d'isolement des exosomes de cancer du pancréas dans le sang rencontrent deux principaux obstacles : une faible efficacité de réaction dans la puce microfluidique laminaire et un manque de cibles protéiques tumorales exosomales à haute spécificité, ce qui limite fortement la spécificité et l'efficacité de l'isolement. Pour relever ces défis, cette étude a conçu une puce microfluidique tridimensionnelle en réseau nanostructuré en forme d'arête de poisson fonctionnalisée à l'acide boronique, exploitant la liaison covalente entre les structures cis-diol glycosylées anormalement surexprimées à la surface des exosomes tumoraux et l'acide boronique, permettant une reconnaissance à large spectre et haute affinité des exosomes tumoraux ; parallèlement, le réseau ordonné de nanostructures en forme d'arête de poisson induit des microtourbillons qui franchissent la couche limite laminaire, augmentant significativement la collision et la liaison des exosomes avec l'interface de la puce. Les résultats montrent que la puce capture les exosomes des cellules cancéreuses du pancréas PANC‑1, SW1990 et PACA‑2 avec une efficacité d'environ 85 %, tandis que les exosomes des cellules pancréatiques normales hTERT‑HPNE montrent une liaison très faible. Les exosomes tumoraux dont les chaînes N-glycosylées ont été éliminées par la peptidase N-glycosidase F (PNGase F) perdent presque complètement leur capacité de capture, confirmant que la capture spécifique dépend de la reconnaissance glycobiologique. Sur cette base, la puce intègre également une amplification in situ du signal fluorescent enzymatique, réalisant avec succès un typage moléculaire simultané de six biomarqueurs membranaires associés au cancer du pancréas : antigène membranaire spécifique de la prostate (PSMA), antigène carcinoembryonnaire (CEA), mucine-1 (MUC‑1), nucléoline (NCL), protéine tyrosine kinase-7 (PTK7) et molécule d’adhésion épithéliale (EpCAM). Ces six marqueurs sont tous fortement surexprimés dans les exosomes tumoraux, avec des profils d’expression caractéristiques selon les lignées cellulaires, démontrant la capacité de la puce à distinguer les exosomes d’origine tumorale et normale ainsi qu’à identifier les sous-types moléculaires du cancer du pancréas. Cette étude intègre reconnaissance glycobiologique, transfert fluide efficace et typage moléculaire multi-cibles en une seule plateforme, offrant une nouvelle technologie pour la biopsie liquide précoce du cancer du pancréas, non dépendante des anticorps, avec haute spécificité et sortie d'informations multidimensionnelles, présentant un potentiel d’application important en diagnostic clinique précis et typage moléculaire du cancer du pancréas.

puce microfluidique; exosomes; biopsie liquide; biomarqueurs de maladie; diagnostic du cancer du pancréas