LumiraDx 微流控卡片的原理

印刷卡片微流控，截至今日还是只看到LumiraDx一家。2021年四月的时候，公司估值50亿美元。后来10月纳斯达克正是上市，时至今日市值约23亿美元。

中国的新冠抗原测试IVD公司的股票涨得如火如荼时，欧美的新冠抗原相关股票确是波澜不惊，可能欧美的韭菜被割得时间长了，成熟了。

今日头条的推送，我们看到LumiraDx的产品灵敏度比性能最好的胶体金性能低了10倍。这真是出乎意料。

再来复习一下这个微流控卡片的设计原理，看看它是不是应该要比胶体金有更高灵敏度。

这是一个四通道的试剂卡。下面先对试剂卡进行说明。

样本通过加样口3，经过微流通道4，分到微流通道5和7。

每一个微流通道5都连接到充有气体的腔体10。

微流通道7 不连接任何气体腔，它是在多重检测的时候作为质控腔。在测试过程中，流体经过通道5和7时，布置在通道5和7中的电极（图中没有画出来）就会感应到流体，测试卡的电极和测试仪的电极是接触的，它会把电信号给到测试仪，于是测试仪开始测试流程。

腔体13是用来在反应的最后接收废液的，这里有一个止液阀15，如果只有毛细作用，液体无法通过止液阀15。

20，22，24，26都是打印的隔断，可以防止通道5里的试剂在生产过程中在通道里移动。

微流通道5孔径约0.75-1mm。

在隔断20下方，有一个跟测试通道5垂直的更小的通道50孔径约0.1-0.2mm。在每个通道50里，都有一个单向阀52（0.1mm*0.9mm），它可以排出通道5里存在的气体。当液体样本加入加样孔3，液体通过毛细作用顺着通道4，进入通道5，直到接近50，通道内的气体随着样本的爬升，从52排出。

第一反应区28，预包埋了可以与分析物反应的一个或多个试剂，例如可以是标记了磁珠的一抗。

第二反应区30，可以放置标记了荧光微球的二抗。

检测区32，磁珠-靶标-荧光微球复合物可以在这里进行检测。

在32上方，是充满气体的腔体10。测试仪施加压力压迫腔体10，气体从腔体10中排出进入反应通道5，当压力被移除时，气体又从通道5中被抽回腔体10。

总结下整个反应过程：

当试剂卡插入仪器后，仪器启动，压迫气体腔10，将气体从气体腔排出，并保持压迫状态，仪器通知用户，可以进行加样了。

在3加入样本，样本通过毛细作用移动到通道5和7，通道里的电极感应到流体，通知仪器开始测试。

仪器第一次减小施加在气体腔10的压力，使得液体进入反应区28。靶标与标记了磁珠的一抗反应。

等待一定时间后，仪器第二次减小施加在气体腔10的压力，使得液体进入第二反应区30。靶标-抗体-磁珠 复合物与标记了荧光微球的二抗反应。

同样等待一定时间后，仪器第三次减小施加在气体腔10的压力，使得液体进入读数区32。

位于读数区的磁场启动，将磁珠固定，这时仪器增大施加在气体腔10的压力，使得液体全部排出读数区32。多余的液体会进入废液区13。

仪器的光学组件开始工作，对固定在读数区32的荧光微球-靶标-磁珠进行读数。

总结：

大家在高中或者大学使用移液管时，会使用到洗耳球。这里的气体腔10，就好比这个洗耳球。牛逼的地方就是LumiraDx实现了超细微的挤压气体腔10的操作，从而可以对微流体进行手术级的精细控制。LumiraDx不但这个试剂卡酷，它的仪器也很牛。

lumiraDx的试剂卡也可以扩展到10通道。10通道试剂卡，扣除一个质控通道，可以进行9项目的检测。

最后是根据上面的描述用乐高积木制作的一段定格动画，谢谢观赏。

LumiraDx 微流控卡片的原理