Ранняя точная диагностика рака поджелудочной железы является ключевым прорывом для повышения выживаемости пациентов. Жидкостная биопсия, основанная на экзосомах, демонстрирует огромный потенциал и вызывает широкий интерес, однако существующие методы выделения экзосом при раке поджелудочной железы из крови сталкиваются с двумя основными проблемами: низкой эффективностью реакций в слоящихся микрофлюидных чипах и отсутствием высокоспецифичных белковых мишеней опухолевых экзосом, что серьезно ограничивает специфичность и эффективность выделения. Для преодоления этих вызовов в исследовании разработан трехмерный функционализированный борной кислотой нанокостный микрофлюидный чип, использующий ковалентное связывание между гиперэкспрессируемыми на поверхности опухолевых экзосом гликозилированными цис-диолами и борной кислотой для широкого, высокоаффинного распознавания опухолевых экзосом; одновременно упорядоченный массив нанокостей индуцирует микровихри, преодолевающие ламинарный пограничный слой, что значительно повышает эффективность столкновения и связывания экзосом с интерфейсом чипа. Результаты показывают, что чип достигает примерно 85% эффективности захвата экзосом трех типов клеток рака поджелудочной железы PANC‑1, SW1990 и PACA‑2, при этом связывание экзосом нормальных клеток поджелудочной железы hTERT‑HPNE очень слабое. Экзосомы опухоли, очищенные от N-гликозильных цепей пептид-N-гликозидазой F (PNGase F), практически полностью теряют способность к захвату, подтверждая, что специфический захват чипа зависит от гликозилированного распознавания. На этой основе чип дополнительно интегрирует амплификацию ферментативного флуоресцентного сигнала in situ, успешно обеспечивая синхронное молекулярное типирование шести мембранных белковых маркеров, связанных с раком поджелудочной железы: простатспецифического мембранного антигена (PSMA), опухолевоэмбрионального антигена (CEA), муцина-1 (MUC‑1), нуклеолина (NCL), протеинкиназы тирозина-7 (PTK7) и эпителиального клеточного адгезионного молекула (EpCAM). Все шесть маркеров значительно гиперэкспрессированы в опухолевых экзосомах, причем различные клеточные линии демонстрируют характерные экспрессионные профили, что свидетельствует о способности чипа различать опухолевые и нормальные экзосомы, а также идентифицировать молекулярные подтипы рака поджелудочной железы. Исследование интегрирует гликозилированное химическое распознавание, высокоэффективную транспортировку жидкости и мультицелевая молекулярная типизация в единую платформу, предлагая новую технологическую платформу для ранней жидкостной биопсии рака поджелудочной железы, не зависящую от антител, с высокой специфичностью и многомерным информационным выводом, демонстрируя значительный потенциал применения в клинической точной диагностике и молекулярной типизации рака поджелудочной железы.

микрофлюидный чип;экзосомы;жидкостная биопсия;биомаркеры заболеваний;диагностика рака поджелудочной железы