在食品和原料中，真菌毒素的检测变得越来越重要，因为这些毒素，例如曲霉毒素A（ochratoxinA，OTA），黄曲霉毒素B1（aflatoxinB1，AFB1）和脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol，DON），都受到欧盟严格法规的约束。
位于葡萄牙里斯本的纳米科学与纳米技术研究所一个课题组开发了一种带有手动电磁阀的负压驱动装置的微流控系统，实现了在大约0.12mm^2的区域内以层流模式驱动，并随后通过HRP标记的抗体产生化学发光，从而实现了这三种真菌毒素的同时免疫检测。
在不到20分钟的时间内，检该装置可以测到三种霉菌毒素的存在，其中OTA和DON的浓度为ng/mL，AFB1的浓度为3ng/mL。通过在微流控芯片下方集成25×25μm^2氢化非晶硅（a-Si：H）光电传感器的微型阵列，在每个采样步骤中执行芯片上光学检测。
霉菌可能产生致命毒素亮点
内置磁体的PDMS芯片：
该组设计并加工了内置嵌入式N48镀镍NdFeB棒状磁体（直径3毫米，高度6毫米）的聚二甲基硅氧烷（PDMS）装置：
首先，将Sylgard溶液以1:10固化剂与PDMS低聚物的比例混合，离心除气并旋涂在SU-8模具顶部，通道高度为20微米，平均最终厚度为微米，后在对流烘箱中于70°C烘烤30分钟。在烘烤步骤之后，将磁体手动对准PDMS层的顶部，并完全浸入第二层较厚的未固化PDMS中。随后将该装置在相同条件下再烘烤75分钟，然后从模具上剥离下来。最后在打孔后与另一层PDMS密封。
光电导体阵列：
光电导体阵列的微细加工始于通过直流磁控溅射在干净的玻璃基板上沉积铝，然后通过光刻和使用铝蚀刻剂的湿法化学刻蚀将其图案化为平行电极。随后在定制的电容耦合射频反应器中，通过射频等离子体增强化学气相沉积（radiofrequencyPlasma-EnhancedChemicalVaporDeposition，rf-PECVD），以mTorr的沉积压力，°C沉积温度和13.56MHzRF的功率，沉积本征nm厚的a-Si：H光电导层。a-Si:H岛通过光刻法定义，然后进行化学离子蚀刻。最终的透明SiNx钝化层通过rf-PECVD沉积，导孔通过在接触垫上剥离而打开，以实现引线键合。最后将光电导体芯片切成小方块，进行芯片键合并将引线键合到定制好的印刷电路板上。
9个光电传感器中的每一个都以ms的采样速率连续寻址4s，使得每个传感器通道采集8个数据点。在黑暗条件下开始数据采集，并且注射泵停止。
导体阵列负压进样、多路检测：
通过在一条通道中流动三股含有BSA毒素缀合物的流体（充当捕获剂），然后在垂直通道中流动三股包含抗毒素HRP抗体（作为靶标）的流，获得9个独立的生物传感区域的矩阵，可以同时检测三种不同样品中的三种不同分析物。
为了使液体分别沿每个方向流动，设备中集成了一个电磁阀系统，该电磁阀系统包括在微通道上方μm固定距离处的NdFeB永磁体，每个磁体产生的磁场为1.37–1.42T。这些阀通常为打开并可以通过将极性相反的磁体面对嵌入式磁体来关闭。在磁体之间施加的力足以压缩PDMS并关闭微通道。关闭时，该阀系统可承受的压力至少为kPa，这要受到密封膜分层的限制。取下磁铁后，阀门将在不到1秒的时间内打开。
为了进一步简化系统，通过在出口处施加负压来控制液体的流动，进口的目的是使隔离液在捕获器和目标物流动之前同时在通道内流动，从而产生3个离散的被隔离流隔开的流路，并防止在流之间的区域中吸附。将PEG作为三种抗体之间的阻隔剂，并且在另一个方向上的三种BSA毒素缀合物流道做相似的阻隔。
PEG阻隔剂：
基于PEG的隔离液有如下的作用：（1）通过施加负压提供稳定的溶液流；（2）用于主通道润湿的惰性介质，可防止一个捕获器/目标溶液的交叉溶液污染，从而溶液进入通道之前将通道润湿；（3）由于隔离物溶液和捕获器/目标溶液之间的折射率差异，改善了在显微镜下监控过程的对比度；（4）消除目标溶液之间的最小横向扩散，直至光学视窗区域。
结果
结果表明，AFB1，DON和OTA的检测限（limitofdetection，LoD）至少为0.1、0.3和1ng/mL。该结果验证了竞争分析和基于化学发光的检测本身的体系结构，然后在多路复用设备中对检测进行了测试，所获得的灵敏度符合OTA和AFB1和OTA1食品和饲料中绝大多数的监管规定。结果表明，多重免疫测定法可以同时检测加标在缓冲溶液中的DON，OTA和AFB1，其中被污染的溶液的平均相对化学发光信号为62.6±1.6％，64.6±4％和66±2.1％（平均±SD），相对于对应的参考值，DON，OTA和AFB1的未污染溶液的信号分别为92％，98％和％。
总结
这个实验的设计显然是fancy的，可以做到3种目标溶液的快速检测，并且具备一定的自动化潜力。在supporting里面，还可以看到5种目标溶液检测的扩展情况，同样具有一定的实用价值。
局限与思考
这个东西的好处在于实现自动化的潜力不错，坏处在于有点麻烦。3*3的流路设计由于异形检测区的存在已经导致光电传感器阵列布置不规则，如果扩展其到5*5甚至更高的设计，数据采集dataacquisition将是很讨厌的事情。
好处在于CMOS价格越来越低，算力的提高也可以是的图像处理变得更易用，通信技术的提高也提供了将运算部署在云端并实时提供结果的潜力。将光电传感器阵列替换为摄像机可能更符合今天的技术发展趋势。
不过流路设计上的缺陷是原生的，很难改进。这也导致这个只能在paper上出现了。
引用
Soares,RubenDosSantos,DenisChu,VirginiaAzevedo,AnaAires-Barros,MariaConde,J.P.().Apoint-of-usemicrofluidicdevicewithintegratedphotodetectorarrayforimmunoassaymultiplexing:Detectionofapanelofmycotoxinsinmultiplesamples.BiosensorsBioelectronics.87.DOI:10./j.bios..09..