快速、准确的血型鉴定对急救抢救、器官移植等多种场景至关重要。尽管传统经典的试管和凝胶卡式法在临床应用中占主导地位，但因其耗时较长，依赖实验室仪器等局限，导致其难以满足户外筛查和紧急救援中快速血型分型的要求。玻片法虽然便捷快速，但是其准确率较差，其中因表面抗原表达弱等导致的样本弱凝集极大降低检测准确率。在微型化检测卡中提高弱凝集样本检测灵敏度是实现快速、准确的户外血型检测需要克服的关键难题。
图1. 翻转二维码（FLIPPED）血型检测理念
针对上述难题，我院罗阳教授课题组在前期研发出30秒超快速血型检测试纸基础（Sci Transl Med,2017;9, eaaf9209）上，进一步针对不同人群间肉眼识别差异这一问题展开深入研究。本次发明受到二维码扫码检测技术的启发，通过将血型染料显色原理与二维码巧妙整合，创新性提出翻转二维码（FLIPPED, flipping identification with a prompt error-discrimination）血型快速检测理念（图1），进而构建出基于智能手机阅读的血型智能识别平台，可实现ABO血型、Rh血型、MNS血型等多种血型快速（30s-3min）准确检测。
与传统的二维码需要复杂的编码规则和预定义的模式进行数据识别、解密不同，FLIPPED从在血液与染料发生化学反应后产生差异性颜色变化（阳性结果为蓝绿色，阴性结果为棕褐色）着手。上述颜色变化可以在血型检测卡上呈现出一个特定的二维码，后者可被商用智能手机自动识别，使用自制的APP软件即可确报告血型结果（图2）。整个从加样、反应、扫码、实时无线数据上传的全过程仅需要2-3min，可为急救输血提供可靠的解决方案。近期，该成果以论著发表在Nature Index期刊《ACS Nano》（IF：14.588）上，重庆大学为本文的第一和通讯作者单位。
图2. 二维码血型卡的设计和工作流程
此外，该团队利用颜色校正模型和算法，建立了不同红细胞比容时阴性结果与弱凝集（弱阳性）的校准曲线，进一步消除扫描角和环境光强度带来的潜在误差，从而实现弱凝集样本准确鉴别。前期团队验证临床样本450例，准确率100%。该FLIPPED血型检测系统，操作简便，无需专业仪器设备，不仅可用于临床检测，也可以用于用户自测，还有望被开发为一种自动化、高效、低成本的通用性平台，用于疾病早诊、食品安全、环境监测等多种生物标志物的定量分析。
论文第一作者为重庆大学博士生张洪，通讯作者为重庆大学医学院智慧检验与分子医学中心主任罗阳教授。该研究得到了国家自然科学基金、中央高校基础研究基金等项目的支持。据悉，该项目前期先后荣获首届退役军人创业创新大赛全国一等奖、第六届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛重庆市金奖，第十届全国大学生电子商务挑战赛重庆市二等奖，“蓉漂杯”创新创业大赛重庆市三等奖等。
原文信息：Zhang H, Liu R, Li Q, Hu X, Wu L, Zhou Y, Qing G, Yuan R, Huang J, Gu W, Ye Y, Qi C, Han M, Chen X, Zhu X, Deng Y, Zhang L, Chen H, Zhang H, Gao W, Liu Y, Luo Y. Flipped Quick-Response Code Enables Reliable Blood Grouping. ACS Nano. 2021 Apr 19.
DOI: 10.1021/acsnano.1c01215.
