早期癌症检测可提高治疗有效性和生存率。本研究开发了一种快速、无创的纳米比色传感方法，用于筛查常见致死性癌症的早期阶段。该方法以血浆中在多种常见癌症中上调的两种循环 microRNA（miR-21 和 miR-155）为靶标，采用无需核酸扩增的非交联金纳米探针（Au-nanoprobes）实现快速比色检测。作者检测了 A549、MCF...
叶酸受体α（FR-α）是肿瘤细胞表面过表达的糖蛋白，尤其在妇科癌症中表达升高，可作为诊断生物标志物。目前 FRα 主要依靠正电子发射断层扫描（PET）或荧光成像技术定量，但这些方法成本高、耗时长。本文报道了一种基于纳米结构层层自组装（LbL）薄膜修饰电极的电化学生物传感器，用于检测 FRα。在氧化铟锡（ITO）电极上交替沉积带正电的...
生物传感器通常用于将物理、化学或生物事件转换为可测量信号，从而提供关于目标分析物的定性和/或定量信息。尽管生物传感器领域已受到广泛关注，将其与微流控技术集成可进一步提升灵敏度、特异性、分辨率、自动化程度、通量、重现性、可靠性和准确性。由此，芯片生物传感器（BoC）可成为中心实验室诊断与患者床旁诊断之间的桥梁，推动即时检测（PoC）应...
肿瘤抑制蛋白p53在维持基因组稳定性中起关键作用，野生型p53异常升高或某些突变体的出现可指示癌症病理状态，因此p53是肿瘤筛查和早期诊断的重要生物标志物。本文回顾并重新审视作者将表面增强拉曼光谱（SERS）与纳米技术材料相结合，用于超灵敏检测野生型及突变型p53的实验方法，以期为临床诊断生物传感器开发提供参考。该方法以4-氨基硫酚...
太赫兹（THz）波段位于微波与红外之间，易被水强烈衰减且对水含量高度敏感。本文数值提出一种基于THz反射光谱响应数据的检测系统，用于体内和体外皮肤、乳腺及结肠癌组织样本的诊断。研究以半导体超材料器件作为复折射率（CRI）生物传感器，并采用有限差分时间域方法分析其反射光谱。作者演示了反射几何下太赫兹脉冲检测（TPD）用于区分正常与癌变...
传统癌症诊断技术如核磁共振、超声和组织分析需要精密设备和受过高度训练的人员，运行成本较高。生物标志物检测因可在血液、尿液或唾液等组织或体液中快速完成，已成为癌症诊断、预后和预测的替代策略。然而，目前使用的生物标志物及其检测技术（如ELISA、Western blot、PCR和免疫组化）灵敏度和特异性有限。因此，寻找新的蛋白质组学、基...
外泌体生物标志物包括肿瘤来源外泌体、外泌体表面蛋白和外泌体核酸，已成为现代生物医学中最重要的通用癌症生物标志物之一。这些指标可为癌症早期诊断和治疗提供重要生物学信息。近年来，大量研究致力于设计高灵敏、强应用能力的外泌体生物标志物检测与谱系分析生物传感器。其中，基于纳米材料的光学生物传感器是快速、低成本检测外泌体生物标志物的未来平台。...
循环肿瘤DNA（ctDNA）是癌症无创诊断的理想生物标志物，但传统定量方法复杂且昂贵。本文提出一种基于巢式杂交链反应（nest HCR）的电化学生物传感器，用于简便、灵敏、特异性检测PIK3CA E545K突变ctDNA。该体系由两类经设计的DNA探针分别组装成哑铃状DNA单元U1和U2，二者通过互补粘性端杂交形成复杂巢式DNA结构...
本文报道了一种荧光活性纳米系统，用于靶向癌细胞受体并开展生物传感器研究。作者将天然抗癌药物苦杏仁苷（合成形式Laetrile，误称维生素B17）修饰到水热法制备的碳量子点（CQDs）表面，用于探测β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase）活性。尽管苦杏仁苷存在氰化物毒性，但其近年被重新视为抗癌分子，通过理解其与癌细胞中β-葡萄糖苷...
目前，分析循环肿瘤DNA（ctDNA）——血液中循环游离DNA（cfDNA）中极小的一部分——被视为传统单点肿瘤组织活检的有前景替代手段，可用于评估肿瘤负荷，并更全面地反映癌症遗传/表观遗传景观随时间和空间的变化。ctDNA及其特征性标志物（肿瘤特异性突变、染色体异常、微卫星改变和表观遗传改变）的测定，是用于早期诊断、随访、治疗反应...
基于生物标志物的癌症分析有望在分子层面深入理解疾病，并改善早期诊断与疗效监测。与传统组织活检不同，液体活检可从血液、血浆、血清、尿液、脑脊液和唾液等体液中，以微创或无创方式检测多种循环肿瘤标志物，包括 microRNA（miRNA）、外泌体、循环肿瘤 DNA（ctDNA）、循环肿瘤细胞（CTCs）和蛋白。本综述系统评价表面等离子共振...
由患者自身免疫系统针对外来物质产生的自抗体，正成为癌症早期检测中极具吸引力的生物标志物。这些血清免疫生物标志物即使对应抗原含量很低，也能大量产生，因而构成一类稳定且微创的疾病生物标志物，尤其适用于癌症诊断。尽管已有大量研究采用传统分子生物学方法以及前沿光学和电化学传感策略检测自抗体，但多数方法尚难以直接应用于临床实验室外场景。本文详...
小细胞外囊泡（sEVs，常称外泌体）因携带反映来源细胞的重要生物信息，被视为癌症诊断的潜在生物标志物。本文提出一种简单、低成本的电学方法，用于无标记检测并分析外泌体尺寸范围内 sEVs 的表面蛋白。该方法基于电动力学原理，当 sEVs 表面标志物与固定在二氧化硅微毛细管内表面的亲和试剂结合时，监测流电流的变化。作为概念验证，作者检测...
癌症是全球主要死因之一，早期检测可显著降低死亡率，并减轻经济与心理负担。电化学纳米生物传感器作为便携式快速检测癌症生物标志物的装置，在临床诊断、管理和筛查中具有重要地位。尽管近年来受到关注，其基本原理未变；纳米技术进步为纳米生物传感器设计提供巨大潜力。多种纳米材料应用于电化学生物传感器，提高了灵敏度、选择性和可重复性。本文综述了纳米...
外泌体是直径50–200 nm的膜结合磷脂囊泡，由所有细胞类型分泌并循环于人体体液中。这些囊泡携带来源于细胞的特异性成分，如胞质/膜蛋白、RNA和DNA。因此，外泌体结构稳定且丰度高，是癌症的稳健指标，并已被用于以比金标准组织活检更少侵入的方式监测该疾病。本综述描述了外泌体的历史以及外泌体中存在的可准确监测多种疾病的特异性生物标志物...
泛素化是由泛素激活酶（E1）、泛素结合酶（E2）和泛素连接酶（E3）依次参与的级联反应，调控蛋白降解、DNA 修复和信号转导等过程。E2 酶活性与白血病、乳腺癌、肺癌和结直肠癌等多种疾病相关，但由于其处于复杂酶级联中，E2 活性的监测对癌症诊断具有挑战性。为克服这一难题，作者提出一种基于人工 RING 指蛋白（ARF）的新型 E2 ...
本综述聚焦凝集素基生物传感器在肿瘤学中的应用，探讨其作为分析工具监测生物流体中癌症糖生物标志物水平的潜力，以辅助癌症诊断、预后判断和治疗评估。文中描述并讨论了多种针对癌症生物标志物的凝集素生物传感器实例，并结合其分析特性、优势及样品分析性能，评估其临床应用前景。文章还讨论了凝集素生物传感器构建过程中特有的技术与实际问题，包括凝集素固...
当前癌症诊断方法面临灵敏度低、假阳性率高、肿瘤信息有限、操作不适或侵入性高以及成本高等挑战。液体活检通过分析体液中的循环生物标志物，为上述问题提供了有前景的解决方案。外泌体是细胞分泌的纳米级细胞外囊泡，可稳定存在于各类体液中，并携带DNA、RNA、蛋白质和脂质参与细胞间通讯，在肿瘤发生、进展和转移中发挥重要作用，因此成为液体活检的潜...
循环肿瘤DNA（ctDNA）包含DNA突变、表观遗传改变及其他肿瘤特异性异常，是有前景的非侵入性癌症“实时”生物标志物。肿瘤DNA在癌症治疗过程中具有重要价值，可提供治疗前、治疗中及进展期的诊断和预后信息。本文提出一种基于肽核酸探针-金纳米颗粒（PNA-AuNPs）和磷酸铅蛋白铁（LPA）的双生物标志物检测平台，可用于DNA生物传感...
驱动突变是癌症诊断与精准治疗的关键标志物，但早期癌症突变频率低，PCR和NGS在成本、周转时间和临床适用性上受限。本文评述纳米锁-纳米孔（nanolock-nanopore）和纳米交联-纳米孔（nanocross-nanopore）两种单分子纳米孔生物传感器检测BRAF V600E点突变。传感元件为嵌入脂质双分子层的α-溶血素蛋白纳...