【交汇点10月13日】癌症的早期筛查与诊断是提高患者生存率的关键。然而,体液中的肿瘤标志物涵盖核酸、小分子代谢物和蛋白质等不同分子类别,能否只用一个平台就能通测所有类别的标志物?或者可以把检测仪器装进手机里、带到患者身边?
图1 (A)基于PSR与智能手机的双模即时数据读出;PSR的(B)外部结构和(C)内部组件;(D)信号检测集成模块的组件:(i)锂电池组,(ii)DFRobot Arduino Uno R3开发板控制器,IO传感器扩展板V7.1和蓝牙V3无线串口模块,以及(iii)AS 7341可见光谱传感器
近日,江南大学生物工程学院周楠迪教授团队成功构建出一种集成智能手机的荧光/比色双模通用传感平台,为跨类别肿瘤标志物的即时检测(POCT)提供了全新解法。相关研究成果已发表于国际权威期刊《生物传感器和生物电子学》。
周楠迪教授提到,传统检测平台通常仅适用于单一分子类型,且依赖大型专用仪器、操作复杂,难以走向患者床边与基层医疗。针对这一瓶颈,研究团队研发的传感平台依托检测探针的高度可编程性,仅需更换探针中的一段靶标识别序列(rec),即可实现对跨类别肿瘤标志物的通用检测。同时,该平台配备自主研制的便携式光谱读取仪(PSR),可直接采集并处理光学信号,将光谱数据经蓝牙无线传输至智能手机实时读出,从硬件层面屏蔽环境干扰,把“实验室级”的精准定量装进了口袋。
基于智能手机的PSR检测过程,定量分析结果显示使用PSR时,该平台在荧光/吸光度双模式下展现出优异的检测灵敏度,且检测结果与商用酶标仪高度一致(Pearson’s r均大于0.9)。这表明,配备智能手机读出的PSR可作为大型肿瘤标志物检测仪器的便携替代方案,为肿瘤早筛提供软硬件支持。
此外,研究团队进一步利用该平台对乳腺癌患者与健康个体的血清样本、乳腺癌细胞(MCF-7)与正常细胞(HEK-293T)样本进行了检测。结果显示,该平台在复杂样本基质中表现出优异的抗干扰能力,双模信号均能实现靶标的准确量化,并成功区分患者与健康个体。
“一套体系、通测多类”“掌上仪器、即时读出”,该研究为跨类别肿瘤标志物的高灵敏即时检测提供了低成本的通用解决方案,有望在未来助力癌症的微创床旁筛查与及时干预,让癌症早筛触手可及。
本文来源:交汇点
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