Aluminum-derived nanotubes for lung cancer detection: a DFT inquisition.
肺癌是全球主要致死病因之一,每年约造成200万死亡和400万新发病例,因此开发快速、简便、无创的早期检测手段十分关键。本文基于气体传感技术思路,提出利用呼气中挥发性有机化合物(VOCs)生物标志物诊断肺癌,并通过密度泛函理论(DFT)研究乙醛(C2H4O)、苯胺(C6H7N)和异戊二烯(C5H8)在两种铝基纳米管——氮化铝纳米管(A...
肺癌是全球主要致死病因之一,每年约造成200万死亡和400万新发病例,因此开发快速、简便、无创的早期检测手段十分关键。本文基于气体传感技术思路,提出利用呼气中挥发性有机化合物(VOCs)生物标志物诊断肺癌,并通过密度泛函理论(DFT)研究乙醛(C2H4O)、苯胺(C6H7N)和异戊二烯(C5H8)在两种铝基纳米管——氮化铝纳米管(A...
肺癌是全球癌症相关死亡的首要原因。低剂量CT筛查可降低肺癌特异性死亡率,但筛查依从性低、假阳性率高、过度诊断和过度治疗等问题仍限制其临床转化。本文讨论临床医生在肺癌诊断与治疗决策中面临的困境,并强调一种新型尿液生物传感器平台在肺癌检测决策中的潜在价值。该平台利用经过训练的大鼠对尿液中肺癌相关挥发性有机化合物(VOCs)的高灵敏嗅觉识...
肺癌仍是全球重大公共卫生问题,亟需无创、快速、选择性强的即时诊断工具。基于纳米生物传感器的呼气分析已成为一种有前景的“芯片化电子鼻”技术,可通过监测呼出气中挥发性有机化合物/气体等生物标志物实现肺癌早期检测。本综述系统总结了基于化学电阻模块纳米生物传感器的呼气肺癌诊断研究进展,并辅以理论计算结果。文章阐明了肺癌相关呼气生物标志物生成...
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...
肺癌是全球癌症相关死亡的首要原因,早期检测对改善预后至关重要。挥发性有机化合物(VOCs)可反映病理生理和机体代谢过程改变,已在多种癌症中被报道。本文报道一种尿液检测生物传感器平台(BSP),利用动物独特、熟练且准确的嗅觉能力识别肺癌特征 VOCs。该平台以训练并合格的 Long-Evans 大鼠作为生物传感器(BS),对肺癌尿液中...
肺癌因诊断延迟而死亡率高、五年生存率低,亟需快速可靠的早期诊断工具。本文报道一种纳米光子学生物传感器,用于在人血浆中直接、实时检测与肺癌相关的 microRNA-21-5p 生物标志物。该传感器基于硅光子双模干涉波导,以无标记方式实现高灵敏度检测,并在人血浆直接检测中表现出有竞争力的检出能力(估计 LOD 为 25 pM)。作者利用...
随着microRNA(miRNA)成为肺癌等疾病诊断的关键生物标志物,现有检测方法常需额外扩增步骤,且循环miRNA因尺寸小、序列相似度高和丰度低而难以检测。双链特异性核酸酶(DSN)扩增因基于靶标循环的催化活性而受到关注。本文设计了一种高选择性、高灵敏度和多重荧光生物传感器,将DSN酶与磁珠结合,用于同时检测microRNA-21...
过去十年,免疫治疗为多种癌症带来新疗法,但肺癌仍是癌症死亡首位原因。携带EGFR突变的非小细胞肺癌患者因毒性问题难以从免疫检查点抑制剂中获益,主要依赖姑息化疗和第三代酪氨酸激酶抑制剂奥希替尼。奥希替尼较第二代TKI延长生存期约9个月,但肿瘤仍会因耐药机制和缺乏抗肿瘤免疫应答而复发。本研究探索奥希替尼联合抗HER3单克隆抗体治疗,发现...
本文提出一种提高流体力学电流型生物传感器检测灵敏度的方法,用于小细胞外囊泡(sEVs)膜蛋白分析。该策略通过理论分析和实验验证,利用传感器表面与目标分析物之间的静电电荷对比增强检测灵敏度。作者采用不同化学功能化方案调节传感器表面zeta电位,使其在-16.0至-32.8 mV范围内变化,并确定最优功能化方案。在此范围内,检出限(LO...
基质金属蛋白酶-14(MMP-14)通过调控细胞外基质重塑和细胞运动,在肿瘤迁移与转移中发挥关键作用。尽管已有多种方法用于检测MMP-14表达,但仍缺乏能够在活细胞和动物体内以高时间、空间分辨率动态监测其酶活性的工具。本文报道了一种基于海萤素酶(Gaussia luciferase, Gluc)的膜结合生物传感器,用于高效可视化MM...
多气味判别学习使多种气味与不同行为反应相关联,对快速准确响应外部环境变化很重要,但动物嗅闻多气味判别研究很少。本文报道一种基于检测大鼠的新型多气味判别系统,将二选一(2-Choice)与Go/No-Go(GNG)任务整合为单一范式,并用二选一替代GNG中的Go反应,用于检测肺癌和糖尿病的气味指标甲苯(toluene)和丙酮(acet...
蛋白磷酸化是激酶蛋白的重要翻译后修饰,可改变蛋白构象并调控代谢、细胞周期、分化与凋亡等关键生物过程;在癌症进展中,蛋白磷酸化水平显著异常,可作为诊断与预后生物标志物。本文报道一种基于纳米结构介孔金电极(NMGE)的电化学生物传感器,用于高灵敏检测蛋白磷酸化并实现电化学信号放大。NMGE由PS-b-PEO嵌段共聚物胶束软模板电沉积HA...
本工作旨在评估剪接因子 Sam68 蛋白作为肺癌预后标志物的潜在价值,并构建可高灵敏检测 Sam68 的电化学免疫传感器。基于肺癌分期微阵列数据分析发现,Sam68 表达与肿瘤分期相关,从早期到晚期转移阶段呈单调升高,且高表达与患者生存期缩短相关。据此,作者以修饰玻碳电极为基底,将抗 Sam68 抗体固定于其上,通过循环伏安法和电化...
本文是对《Sensors》2017年第17卷第2420篇论文《Screening and Biosensor-Based Approaches for Lung Cancer Detection》的更正说明。原论文关注肺癌筛查以及基于生物传感器的肺癌检测方法,但引言中关于低剂量计算机断层扫描(LDCT)用于肺癌影像筛查的表述存在引用...
肺癌是威胁全球人类生命的主要恶性肿瘤,死亡率最高。肺癌的早期检测对早期诊断和后续治疗至关重要。然而,传统检测方法因灵敏度低、成本高和侵入性操作而应用受限。肿瘤标志物作为生化参数,可反映肿瘤发生与进展,在生物传感器开发中具有灵敏、便捷、低成本等优势,是构建肺癌检测生物传感器的理想候选物。本综述系统介绍了2013—2019年用于检测肺癌...
肺癌是21世纪最严重的健康问题之一,也是全球男性和女性癌症相关死亡的第二大原因,每年约造成150万人死亡。尽管新药和治疗技术不断进步,肺癌发病率和死亡率仍居高不下,多数患者确诊时已处于晚期,预后差,五年生存率低于20%。因此,迫切需要以低成本、快速、准确的方式开展早期筛查和生物标志物分析,以提高生存率并降低病死率。生物传感器技术被认...
肺癌是我国男性发病率最高且致死率最高的恶性肿瘤,目前唯一推荐的筛查方法是低剂量计算机断层扫描(LDCT),但其在降低总体死亡率方面未显示统计学显著获益,且存在过度诊断、费用高、辐射暴露、假阳性及延误治疗等问题。因此,寻找可在早期识别恶性肿瘤的微创生物标志物具有重要意义。循环核酸,尤其是循环细胞游离微小RNA(ccf-miRNAs),...
肺癌早期诊断可显著降低死亡率。多年来,研究者广泛采用计算机断层扫描(CT)、胸部X线、正电子发射断层扫描(PET)、痰细胞学、磁共振成像(MRI)和活检等筛查方法,但这些技术存在辐射、费用高、假阳性率高或不适用于合并其他疾病患者等局限。基于生物传感器的方法因快速、低成本、高灵敏,被推荐用于肺癌肿瘤标志物的早期诊断。本文综述肺癌筛查与...
本研究设计了一种基于DNA适配体的分子生物传感器(适配体传感器),用于肺癌的血浆诊断。研究采用组织SELEX技术从术后肺癌组织中获得适配体17_80,并通过荧光标记组织切片证实其可结合肺腺癌和鳞癌组织,而不结合正常肺组织。利用亲和富集与Orbitrap质谱分析,推测适配体17_80的靶标为波形蛋白(vimentin)。该适配体被固定...
肺癌对人类健康构成严重威胁,近十年其死亡率未下降。早期诊断或预后评估有助于降低死亡率。若能在临床诊断前检测到 microRNA、肿瘤相关抗原(TAA)及相应自身抗体,生物传感器的高灵敏度可使癌症早期诊断和预后成为可能。本文综述了肿瘤相关生物标志物的识别方法以及当前可用的生物传感器技术,重点介绍利用生物传感器进行肺癌早期诊断的实验室研...