外泌体作为重要的细胞间通讯载体，不仅携带丰富的蛋白质与核酸信息，而且在抗肿瘤药物递送方面具有天然优势。尤其在肿瘤个体化治疗中，利用患者自体外泌体进行药物载荷与疗效监测正逐渐成为研究热点。
近日，武汉大学黄卫华教授团队谢敏老师与湖北中医药大学程世博老师在国际著名期刊 Lab on a Chip上发表题为“An Integrated Microfluidic Chip for Synchronous Drug Loading, Separation and Detection of Plasma Exosomes”的研究论文，提出集成化微流控芯片平台，实现血浆外泌体的同步药物负载、免疫磁分离与电化学检测，为肿瘤治疗提供一体化分析工具。论文第一作者为硕士研究生张雨昕，通讯作者为武汉大学谢敏副教授、张海波副教授和湖北中医药大学程世博副教授。
该研究构建了一种新型一体化微流控芯片（IMC），集成三维大孔支架与磁响应电极，融合了“3D混流器”、“磁分离器”与“电化学检测器”三重功能，极大提升了外泌体药物负载效率与分析灵敏度。芯片利用硼簇（B₁₂Br₁₂²⁻）的超混溶作用，将疏水性抗癌药物多柔比星（DOX）高效压载进外泌体内，无需有机溶剂或电穿孔，避免外泌体膜结构破坏。同时，通过磁珠标记的抗体免疫探针实现外泌体靶向捕获，并在磁响应电极区域实现快速电化学检测，检测限达2.35 × 10³particles/μL。
此外，研究在乳腺癌细胞来源外泌体模型中验证了芯片的药效评价功能，结果显示DOX-B12@Exo组对耐药细胞MDA-MB-231/ADR具有显著细胞毒性，证明该平台在载药效率与疗效监测方面具备双重优势。
示意图： IMC捕获与检测外泌体的流程.
参考文献：
An Integrated Microfluidic Chip for Synchronous Drug Loading, Separation and Detection of Plasma Exosomes. Lab on a Chip, 2025. https://doi.org/10.1039/D4LC01097A
外泌体资讯网 Lab on a Chip｜武汉大学谢敏/张海波/湖北中医药大学程世博：集成微流控芯片同步血浆外泌体载药、分离与电化学检测
