Le diagnostic précoce et précis du cancer du pancréas est un point clé pour améliorer le taux de survie des patients. Bien que la biopsie liquide basée sur les exosomes ait montré un potentiel énorme et suscité un large intérêt, les méthodes actuelles de séparation des exosomes du cancer du pancréas dans le sang font face à deux principaux obstacles : une faible efficacité de réaction dans les puces microfluidiques à écoulement laminaire et un manque de cibles protéiques tumorales hautement spécifiques aux exosomes, limitant sérieusement la spécificité et l’efficacité de la séparation. Pour relever ces défis, cette étude a conçu une puce microfluidique tridimensionnelle fonctionnalisée à l’acide boronique en forme d’arête de poisson nanométrique, exploitant la liaison covalente entre la structure cis-diol glycosylée anormalement surexprimée à la surface des exosomes tumoraux et l’acide boronique, permettant une reconnaissance large spectre et à haute affinité des exosomes tumoraux; simultanément, le réseau ordonné d’arêtes de poisson nanométriques induit des microtourbillons qui dépassent la couche limite laminaire, renforçant significativement les collisions et l’efficacité de liaison entre les exosomes et l’interface de la puce. Les résultats montrent que cette puce atteint une efficacité de capture d’environ 85 % pour les exosomes de trois types de cellules cancéreuses du pancréas PANC‑1, SW1990 et PACA‑2, tandis que la liaison des exosomes des cellules pancréatiques normales hTERT‑HPNE est 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 de la puce dépend de la reconnaissance glycosylée. Sur cette base, la puce intègre en outre une amplification in situ du signal fluorescent enzymatique, réussissant à réaliser un typage moléculaire synchrone de six biomarqueurs membranaires liés au cancer du pancréas : l’antigène membranaire spécifique de la prostate (PSMA), l’antigène carcino-embryonnaire (CEA), la mucine-1 (MUC‑1), la nucléoline (NCL), la protéine tyrosine kinase-7 (PTK7) et la molécule d’adhésion épithéliale cellulaire (EpCAM). Ces six biomarqueurs sont tous fortement surexprimés dans les exosomes tumoraux, et différentes lignées cellulaires présentent des profils d’expression distinctifs, indiquant la capacité de la puce à différencier les exosomes d’origine tumorale et normale ainsi qu’à identifier les sous-types moléculaires du cancer du pancréas. Cette étude intègre la reconnaissance chimique glycosylée, un transfert efficace des fluides et un typage moléculaire multi-cibles dans une plateforme intégrée, offrant une nouvelle plateforme technologique pour la biopsie liquide précoce du cancer du pancréas sans dépendance aux anticorps, avec une haute spécificité et une sortie d’information multidimensionnelle, démontrant un potentiel d’application important dans le diagnostic précis clinique et le typage moléculaire du cancer du pancréas.

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