微流控芯片因具有精确的微纳加工及流体调控的优势，为液体活检靶标的分离、分析提供了重要平台。在微流控芯片内，靶标随流体与亲和捕获界面仅发生短暂接触。为了实现靶标的高效捕获，需发生快速的界面结合反应并形成足够强的粘附力，以克服流体剪切力。因此，亟需构筑同时兼顾快速界面亲和反应及强亲和力的界面。在生命体系中，细胞膜界面上受体-配体结合反应往往通过调节界面受体/配体的时空分布，以达到最佳的结合动力学和热力学。受此启发，上海交通大学医学院分子医学研究院吴玲玲副研究员团队，发展了一种分级流动界面（HieFluidFace）微流控芯片（图1），通过调控界面识别配体的时空分布，提高界面结合反应的动力学和热力学，实现对循环肿瘤细胞CTC的高效捕获与鉴定。

作者在支撑性脂质双分子层（SLB）界面，锚定无流动性的核酸适体功能化球形核酸（SAPT）作为配体“岛”，并在其周围修饰强流动性的荧光适体（FAPTs）作为“筏”以构建HieFluidFace。HieFluidFace界面上每个SAPT与其周围FAPTs构成一种“配体岛-筏”结构，提供较大的反应截面，提高了结合速率常数ka（提高了~ 2.8-4.0倍，图1A和2B）；基于SAPTs多价识别和FAPTs流动增强多价结合的协同效应，提高界面亲和力（提高了约6.5-28.8倍，图1B和2C）。因此，基于HieFluidFace可以实现对目标肿瘤细胞高效捕获。

当目标细胞被捕获在HieFluidFace界面后，其周围自由扩散的FAPTs和细胞表面的EpCAM蛋白逐渐募集于结合位点，产生局部聚集的荧光信号，能够“Lighten点亮”细胞（图3A-C），该LIGHTEN策略提供了CTC直接鉴定的新思路。

最后，在临床可行性研究中，使用HieFluidFace-Chip对23例临床样本进行了检测。HieFluidFace可实现对CTCs的高效、高选择性捕获，及直接可视化鉴定（图4A-B）。此外，HieFluidFace凭借SLB界面柔软、抗吸附的优点，有效减少了CTCs的碰撞损伤和血细胞的非特异性吸附（图4C）。该工作发展的HieFluidFace为优化界面结合反应的动力学和热力学提供了新的思路。