近日，海南大学黄振立教授团队针对稀有肿瘤的组织样本稀缺，而病理分型诊断与肿瘤微环境研究又依赖多种标志物的多维检测需求这一矛盾，提出一种双模式微流控免疫染色装置Dumi。装置可在一至两张标准病理切片上完成区域化的多标志物检测与全切片的多重免疫荧光成像，面向原发性中枢神经系统弥漫大B细胞淋巴瘤等稀有肿瘤场景，为兼顾诊断分型与微环境评估提供了可衔接的实验流程与分析框架。

创新点一：双模式微流控结构实现两类任务的同平台切换

研究团队将三维打印的流体交换结构与两层微流控芯片集成，通过气阀压力切换实现两种工作状态：在多通道模式下，16条平行微通道相互隔离，可在同一张切片不同区域并行检测多种标志物；在全腔室模式下，可形成覆盖组织区域的统一染色腔室，配合循环多重免疫荧光实现肿瘤微环境空间图谱构建。

图1. Dumi装置结构、工作流程及双染色模式示意图。

创新点二：在保持临床兼容性的前提下提升效率并降低资源消耗

研究在组织切片上系统优化流速与孵育时间，形成稳定的微流控孵育条件，使传统超过 1 小时的抗体孵育过程缩短至10分钟量级。同时，多通道并行检测显著降低试剂消耗与切片用量，为“有限组织、多标志物”的诊断场景提供更可持续的操作方式；全腔室模式下，整张切片免疫组化流程用时也明显缩短，可用于提高染色通量并减弱边缘效应带来的不均一。

图2. 全腔室模式与传统 IHC 的性能对比。

创新点三：在弥漫大B细胞淋巴瘤样本中实现快速分型与微环境联合分析

研究团队在4例弥漫大B细胞淋巴瘤病例中验证了Dumi的诊断应用潜力，其中包含1例原发性中枢神经系统弥漫大B细胞淋巴瘤。基于多通道模式获得的多标志物表达信息，研究进一步利用同一样本剩余切片开展全腔室循环多重免疫荧光成像，构建细胞水平的肿瘤微环境图谱，并在联合分析中观察到由特定诊断标志物定义的肿瘤细胞亚群与其原位微环境组成之间存在关联，为从病理标志物走向空间微环境解释提供了可量化的线索。

图3. 诊断生物标志物与TME的联合分析。

此研究得到了三亚崖州湾科技城科技专项资助（SKJC-JYRC-2024-36）和海南省科技人才创新项目（KJRC2023C03）提供的支持。论文题为“Dual-mode microfluidic immunostaining device for diagnostic biomarkers detection and tumor microenvironment evaluation”，于2026年1月16日发表于国际期刊《Science Advances》上。海南大学博士研究生张瑜为第一作者，史冰教师与黄振立教授为共同通讯作者。