临床液体活检（如血液或尿液）作为微创获取关键分子信息的手段，在精准癌症治疗中日益重要。然而，现有分子检测技术仍局限于中心实验室，导致检测成本、结果周转时间和患者焦虑增加，且缺乏严格的临床验证研究以推动新兴液体活检技术转化。本文报道了一种用于前列腺癌（PCa）尿液循环 RNA 生物标志物面板的快速、准确、去中心化分子分析生物传感器。该...
细胞外纳米载体包括细胞外囊泡（EVs）、脂蛋白、超级微粒（supermeres）和 exomeres 等脂质-蛋白-核酸组装体。其中超级微粒具有重要诊断潜力，但因表面生物标志物信息有限且分离方法耗时而难以表征。本研究提出一种免分离的离子交换膜传感（IEMS）方法，可在 30 min 内使用 50 µL 样品检测超级微粒，灵敏度为 1...
探索肿瘤异质性对于理解癌症及开发监测治疗进展的液体活检工具至关重要。本文首次采用基于纳米颗粒的“分散电极”生物传感器，从单个乳腺癌球体中检测超低浓度 microRNA-155（miRNA-155）。该传感器结果与标准实时逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）相当，但检测时间更短，且无需样品纯化和核酸扩增。由于该传感器可直接测量未经改变和...
尽管肿瘤预防与诊断技术不断进步，现有肿瘤检测方法仍存在侵入性、毒性、准确性不足、检测耗时长和成本高等局限。为此，作者开发了一种纸基电化学装置，用于在液体样品中检测肿瘤来源的小细胞外囊泡（S-EVs）。该装置以丝网印刷碳/Ag-AgCl 电极为换能器，工作电极修饰金纳米颗粒，并共价固定 αvβ6 选择性环肽探针 [RGD-Chg-E]...
液体活检通过检测外周生物流体中循环核酸、细胞、蛋白和囊泡等获得健康信息，正推动传感器向去中心化、非专业人员可用方向发展。在肿瘤诊断与预后中，循环 microRNA 是重要生物标志物。本文以与肺癌相关的 miR-2115-3p 为模型靶标，开发了一种基于丝网印刷电极（SPE）的电化学生物传感器。该传感器采用与靶标互补的单链 DNA 探...
循环肿瘤DNA（ctDNA）是癌症早期诊断、治疗和预后中重要的液体活检生物标志物。本研究构建了一种基于交流电动力学（ACEK）效应的生物传感方法，用于简单、高效、快速地检测ctDNA。在概念验证实验中，以叉指金电极作为传感电极，结合ACEK效应，通过检测归一化电容变化率定量乳腺癌PIK3CA E542K突变ctDNA。作者比较了两种...
液体活检通过检测肿瘤细胞释放到体液中的循环肿瘤DNA（ctDNA）来无创评估体细胞突变，但肺癌检测仍缺乏能在极少量样本中同时检测多个肺癌基因突变的平台，尤其适用于超短ctDNA（usctDNA）。本研究开发了一种非PCR、非NGS的单液滴多路复用微传感器技术——电场诱导释放与测量液体活检（EFIRM Liquid Biopsy, m...
源自癌细胞的胞外囊泡/外泌体已被认为是无创液体活检的有前景生物标志物。本文构建了一种新型三明治型生物传感器，用于高灵敏检测外泌体。氨基功能化Fe3O4纳米颗粒作为具有大比表面积和快速富集能力的传感界面，二维MXene纳米片作为具有优异电学性质的信号放大器。具体而言，连接CD63适配体的Fe3O4纳米探针捕获目标外泌体；修饰上皮细胞黏...
结直肠癌是全球第三常见癌症和第二大癌症死因。血浆中肿瘤相关抗原自身抗体的检测可用于液体活检早期诊断，但仍需深入研究癌症体液免疫应答。本研究旨在表征结直肠癌中 p53 和 p63 可变剪接蛋白型相关的体液免疫应答，并评估其诊断价值。作者将 12 种 p53 蛋白型、8 种 p63 蛋白型及其 N/C 端肽克隆为 HaloTag 融合蛋...
DNA甲基化是稳定的表观遗传标志物，其异常与癌症发生密切相关。快速、高灵敏且高选择性地定量血液中的DNA甲基化对卵巢癌诊断具有重要意义，但面临甲基化DNA丰度极低以及需在大量循环游离DNA背景中区分甲基化胞嘧啶与正常胞嘧啶两大挑战。本文报道了一种用于血液中DNA甲基化快速检测的超灵敏、高选择性电化学生物传感器。该传感器基于金包覆磁性...
人表皮生长因子受体2胞外域（HER2-ECD）是乳腺癌筛查、诊断和早期监测的重要肿瘤标志物。本研究开发了一种基于石墨烯修饰铑纳米颗粒的高性能电化学适配体纳米生物传感器，用于HER2-ECD的定性与定量检测。作者以石墨电极（GE）为基底，通过原位电化学氧化-还原法制备还原氧化石墨烯纳米片（rGONs），再电沉积铑纳米颗粒（Rh-NPs...
本研究提出一种结合免疫磁分离与基于外泌体固有碱性磷酸酶（ALP）活性的电化学生物传感器。该策略首次在同一传感装置中利用外泌体上两类不同生物标志物，将免疫识别与酶促识别相结合，并探索外泌体固有ALP活性作为癌变及骨转移侵袭潜在生物标志物的价值。以人胎儿成骨细胞来源外泌体作为体外模型，证明该电化学传感器较金标准比色法检测外泌体ALP活性...
本文提出一种基于银表面有机-无机混合相修饰的固态电位生物传感器。作者利用1,3-二氨基丙烷四乙酸铁铵一水合物（PDTA-Fe(III)）在银表面化学沉积氯化银（AgCl），同时构建含寡核苷酸探针的烷硫醇自组装单分子层（SAM），使传感表面既具备生物分子识别功能，又获得稳定的电动势（EMF）。X射线光电子能谱（XPS）证实了AgCl的...
无标记生物传感器可集成到芯片实验室平台，相比标记法具有小体积、快速、低成本优势。本研究以氧化石墨烯丝网印刷电极（GPHOXE）为基底，将失活 Cas9（dCas9）蛋白与合成向导 RNA（sgRNA）共价固定，作为生物识别受体，用于循环肿瘤 DNA（ctDNA）的无标记检测。通过序列特异性识别肿瘤相关突变（PIK3CA 外显子 9 ...
癌症患者的体液免疫反应可用于疾病早期检测。针对肿瘤相关抗原（TAA）的自身抗体是用于癌症诊断、预后和治疗监测的有希望临床生物标志物。本研究报道一种一次性电化学多重免疫传感平台，可整合难以表达和易于表达的结直肠癌（CRC）TAA，用于敏感测定8种CRC特异性自身抗体。该平台以磁性微载体（MBs）为固相支撑，通过HaloTag技术共价固...
通过远端位点突变抑制和变构激活对受体亲和力进行理性调控，对生物传感器设计调节有效动态范围具有重要价值。然而，工程化实现受体双亲和力调节——即同时调控靶标结合亲和力与杂交链反应活性——仍有限。本文通过可编程工程化识别发夹的开关平衡，利用远端位点突变抑制和变构激活，获得一组靶标结合亲和力与杂交链反应活性显著不同的受体。首次开发了一种基于...
直接检测双链DNA（dsDNA）且无序列偏好仍是重大挑战。本文报道了一种基于肽核酸（PNA）对dsDNA链置换和表面引发电化学介导原子转移自由基聚合（SI-eATRP）原位生长电活性聚合物的电化学方法，用于直接、高灵敏检测dsDNA。巯基化PNA自组装到金电极表面，特异性识别目标dsDNA（dsDNA-T）；PNA通过末端入侵置换d...
本研究为一项初步临床研究，评估一种新型液体活检系统用于非小细胞肺癌（NSCLC）患者。电场诱导释放与测量（EFIRM）方法基于电化学生物传感器，利用固定化核酸探针捕获生物流体中的致癌突变序列，并通过电场促进杂交过程。研究从三家癌症中心收集17例患者手术前和手术后的唾液及血浆样本，采用EFIRM检测EGFR外显子19缺失和p.L858...