乳腺癌仍是全球癌症死亡的主要原因之一。尽管治疗策略取得显著进展，但缺乏可靠、微创的诊断工具仍限制早期发现和实时疾病监测。液体活检已成为肿瘤学中的变革性范式，能够通过分析外周血和其他生物体液中循环的肿瘤来源材料整合肿瘤生物学。本综述全面概述液体活检中使用的关键分析物，包括循环肿瘤DNA（ctDNA）、循环肿瘤细胞（CTCs）、micr...
本研究开发整合连接酶链反应（LCR）、荧光监测和表面增强拉曼散射（SERS）的双模态生物传感平台。LCR 利用热稳定 DNA 连接酶的高保真酶促扩增，精确区分 KRAS 位点单碱基错配。20 nm 金磁性纳米颗粒提供实时荧光定量，OnSpec-Lite 双金属芯片上的 SERS 提供分子指纹确认。优化条件（30 循环、60 °C）下...
液体活检通过检测脑脊液中的循环肿瘤DNA（ctDNA），在胶质瘤早期诊断与精准治疗中具有重要价值。然而，ctDNA天然丰度低且清除迅速，使液滴数字PCR和下一代测序等常规方法面临假阴性率高、灵敏度不足等挑战。本文提出一种无标记双通道协同超灵敏检测策略，实现zeptomolar级ctDNA定量分析。该策略通过结构对称破缺与动量条件调节...
G-四链体/血红素DNA酶（G-quadruplex/hemin DNAzyme）因通用性和易用性成为生物传感领域有前景的核酸催化剂，其过氧化物酶样活性可通过侧翼核苷酸修饰增强。本研究系统考察了在DNA酶3′和5′端引入侧翼核苷酸对催化活性的影响，并用圆二色（CD）光谱表征G-四链体/血红素DNA酶的结构拓扑。与未修饰DNA酶类似，...
液体活检在癌症诊断中备受关注，循环肿瘤细胞（CTCs）和循环肿瘤DNA（ctDNA）被认为是肿瘤检测与监测的关键生物标志物。然而，CTCs 数量稀少且异质性强，ctDNA 检测的敏感性和特异性存在波动，单一标志物的临床应用受限。因此，联合 CTCs 与 ctDNA 可最大化诊断与预后潜力，更全面地理解肿瘤生物学和治疗反应。本综述总结...
在癌症早期诊断中，早期识别与治疗至关重要。近年来，循环肿瘤DNA（ctDNA）检测已成为癌症早期筛查的可行途径，液体活检中的ctDNA检测在肿瘤诊断和治疗中受到广泛关注，科学界和产业界均积极布局。然而，利用传统基因检测设备开发低成本、便携且可实时测量ctDNA的方法仍面临重大挑战，这推动了替代检测方法的探索。电化学生物传感器因灵敏度...
乳腺癌是全球最常见癌症，也是女性癌症死亡的主要原因。现有诊断方法存在侵入性、成本高、灵敏度和特异性有限等不足。PIK3CA-H1047R 变异与肿瘤生长和治疗抵抗密切相关，因此开发简便、快速、高灵敏的检测方法具有重要意义。本研究开发了一种基于交流电动力学（ACEK）电容传感方法的快速超灵敏生物传感器。该传感器在叉指电极表面修饰抗体，...
本文报道了CRISPR/Cas12a反式切割激活的一种新调控机制：与向导RNA部分匹配的小型环状DNA纳米结构（Cir-mediator）仅能极弱地激活Cas12a核糖核蛋白（RNP），而将其线性化后可恢复激活。基于此，作者建立了自催化Cas12a环状DNA扩增反应（AutoCAR）体系，使单个核酸靶标可激活多个RNP，大幅提高每个...
循环肿瘤DNA（ctDNA）是从肿瘤细胞释放并进入外周血循环的裸露DNA分子，携带肿瘤特异性基因突变及其他重要信息，被认为是液体活检中最关键的分析物之一。过去数十年，研究者发展了多种定量或定性ctDNA检测策略，包括基于PCR和基于测序的方法。越来越多研究证明ctDNA作为肿瘤诊断、预后和异质性评估生物标志物的价值。本综述首先概述了...
CRISPR/Cas 生物技术为生物传感器开发提供了高效平台。现有 CRISPR/Cas12a 传感系统虽可用于核酸、小分子、小蛋白和微生物检测，但均依赖 DNA 报告子，限制了进一步应用。本研究建立了一种基于 RNA 报告子的 CRISPR/Cas12a 生物传感系统。基础系统中，Cas12a 与 gRNA 形成核糖核蛋白复合物，...
早期癌症筛查对阻止疾病进展和改善预后至关重要。高灵敏度生物传感器可检测光学、化学或磁性标记的癌症生物标志物，是准确有效的筛查方法。在众多生物传感器中，巨磁阻（GMR）器件具有高灵敏度、低背景噪声、鲁棒性和低成本等优势。借助先进微纳加工技术，数十至数百个独立工作的GMR生物传感器可集成到指甲大小的芯片上，实现多种癌症标志物的同时检测；...
循环肿瘤细胞（CTCs）可从原发肿瘤脱落并经外周血播散至其他组织器官，因而备受关注。循环肿瘤DNA（ctDNA）是CTCs及其他肿瘤细胞释放到外周血中的DNA，被认为是具有临床应用前景的检测物质。本文利用红细胞良好的生物相容性实现四面体DNA纳米结构（TDN）的锚定，并借助TDN对靶序列的特异性识别能力，构建了以亚甲基蓝（MB）为信...
本文设计了一种用于快速无标记检测循环肿瘤DNA（ctDNA，非小细胞肺癌NSCLC中EGFR 19缺失突变）的超灵敏电化学生物传感器。作者将高度共轭的2,3,6,7,10,11-六羟基三苯烯（HHTP）与Ni(II)离子配位，一步水热合成二维多孔导电金属有机框架Ni-catecholates（Ni-CAT）。随后在经Ni-CAT/碳...
在个性化医疗时代，肿瘤分子分型已成为晚期患者诊疗的常规实践，KRAS 原癌基因的激活点突变与结直肠癌等多种癌症密切相关。液体活检通过检测循环肿瘤 DNA（ctDNA）中的遗传改变，为肿瘤基因分型提供了微创手段，但 ctDNA 丰度低、片段化高，检测具有挑战性。本文开发了一种基于金纳米颗粒的快速多重试纸条，首次用于结直肠癌患者 ctD...
核酸（如循环肿瘤DNA、microRNA和病毒DNA/RNA）是早期临床诊断的重要生物标志物。本研究提出基于DNA纳米结构转变构建双足行走纳米机器，实现核酸直接检测的双重信号放大。首先利用DNA发夹转变促进链置换扩增（SDA），由目标序列触发产生多条含目标序列的单链DNA；随后通过DNA哑铃-轮式转变形成双足行走器，在电极表面切割多...
循环肿瘤DNA（ctDNA）是癌症诊断中一种强效且可行的无创生物标志物。晚期患者血液中ctDNA丰度显著高于早期患者。ctDNA来源于血液中的肿瘤细胞，携带肿瘤特异性遗传与表观遗传异常，是液体活检的重要标志物；但由于其在生物流体中丰度低、半衰期短，需要快速、简便且灵敏的检测方法。本文通过智能设计DNA探针并循环激活被阻断的DNAzy...
准确、稳健地定量循环肿瘤DNA（ctDNA）水平对于将其用于癌症早期诊断至关重要。ctDNA在血液中半衰期短，且在早期癌症中丰度极低，因此分析极具挑战。本文开发了一种超灵敏电化学生物传感器，用于快速检测全血中的ctDNA。该传感器基于探针DNA修饰的金包覆磁性纳米颗粒（DNA-Au@MNPs）网络上的杂交反应，可选择性检测短链和长链...
循环肿瘤DNA（ctDNA）检测对癌症诊断具有重要意义，而信号放大是发展高灵敏ctDNA生物传感器的关键。本文合成了一种由高活性碳（HAC）负载AuPt合金纳米颗粒构成的纳米复合物（HAC-AuPt），并将其用作信号放大标签，构建三明治型ctDNA电化学生物传感器。表征表明HAC粒径均一，AuPt合金纳米颗粒成功负载于HAC表面；H...
低丰度PIK3CA H1047R基因突变检测对乳腺癌临床诊断和治疗至关重要。本文建立了一种结合级联链置换扩增（C-SDA）与CRISPR/Cas12a反式切割活性的荧光生物传感器，用于超灵敏检测PIK3CA H1047R突变。突变基因片段可与互补序列结合，形成内切酶FspI的完整识别位点；在FspI介导下，突变位点被切割并产生DNA...
液体活检可微创、实时监测肿瘤基因组，是癌症诊断、预后和治疗决策的重要方法。癌症液体活检主要包括循环肿瘤细胞（CTC）和无细胞循环肿瘤DNA（ctDNA）分析。ctDNA是血液中无细胞DNA的肿瘤来源组分，通常依据癌症特异性突变检测；因其高度片段化和浓度极低，检测难度大。现有方法多耗时、复杂且昂贵。本文开发了一种基于金纳米颗粒（AuN...