环境样品中的污染物检测往往依赖过滤、分离、预浓缩等多道预处理流程。研究人员指出，当水样混有沙子、土壤或食物残渣等固体物质时，检测准确性容易受到影响，且过滤步骤还可能将痕量目标污染物与固体一并去除，从而降低分析可靠性。

韩国化学技术研究院（KRICT）金柱贤博士牵头，联合忠南国立大学柳在范教授团队开发了一种基于微流控的分析装置，旨在实现从含固体颗粒的样品中直接提取并分析污染物，无需进行任何预处理。相关成果已发表在《ACS Sensors》。

研究团队表示，日常接触的水、食品及环境样品中可能存在肉眼不可见的痕量有害物质。为获得准确结果，通常需要对目标分析物进行选择性提取与浓缩。传统方法多采用液液萃取（LLE），但该方法溶剂用量大且难以实现自动化。尽管液液微萃取（LLME）被用于降低溶剂消耗并提升操作便利性，但在实际应用中，含固体颗粒的样品仍常需在萃取前进行过滤。

在此背景下，研究团队提出的微流控平台试图将“固体去除—萃取—分析”的多步骤流程整合为单一过程，以减少时间与成本，并提升检测稳定性。研究人员称，这类限制在环境监测、饮用水安全以及药物残留分析等与公共健康相关的场景中尤为突出。

装置结构与工作方式

该装置采用“捕获式”微流控结构：少量萃取剂液滴被限制在微腔内，样品溶液则在相邻微通道中连续流动。研究团队称，这一设计可促使目标分析物快速、选择性地向萃取剂传质，而固体颗粒能够在通道中继续流动，不会干扰萃取过程。萃取完成后，萃取剂液滴可被回收用于后续分析。

验证结果与应用指向

研究人员利用该装置对两类代表性物质进行了验证：一类为全氟和多氟烷基物质（PFAS）中的全氟辛酸（PFOA），另一类为抗惊厥药物卡马西平（CBZ）。

研究结果显示，CBZ可直接从含沙浆样品中完成提取，无需过滤；PFOA信号在5分钟内即可检测到。研究团队还通过高效液相色谱（HPLC）对从浆样中提取的CBZ进行了清晰识别。

研究人员表示，该微流控平台在简化样品处理步骤的同时保持了较高的分析可靠性，具备作为紧凑、可自动化解决方案的潜力，可用于环境污染监测、食品安全检测以及药物与生物分析等应用。

金柱贤表示，将多个预处理步骤整合为单一过程，有利于现场分析与自动化系统的构建。KRICT院长李永国则称，该技术有望提升与公共健康直接相关的环境与食品安全分析的可靠性。