全球癌症形势面临严峻挑战，其中肺癌（LC）是一个主要威胁。世界卫生组织（WHO）报告称，肺癌是仅次于乳腺癌的第二大常见癌症类型，也是全球癌症相关死亡的主要原因。早期诊断肺癌对于提高生存率和在癌症扩散前开始有效治疗至关重要[1]。许多关于早期恶性转化的研究为提高癌症检测和治疗提供了启示[1,2]。物理治疗方法已被证明对多种癌症（包括肝癌、肺癌、肠癌和乳腺癌）有效，尤其是在早期诊断的情况下[[3], [4], [5]]。早期癌症检测可以显著提高生存机会，肺癌的生存率为60%，乳腺癌为100%[5]。目前的诊断方法存在一些不足，这些不足阻碍了疾病的有效检测。此外，这些方法在早期检测肺癌肿瘤方面往往能力有限，因为它们依赖于肿瘤的物理和表型特征[[6], [7], [8]]。侵入性技术在诊断早期肺癌时也面临类似挑战[6]。因此，人们越来越关注基于生物标志物测量的癌症诊断方法的发展。在癌症患者体内（包括体液和呼出气体）发现了多种癌症生物标志物[[9], [10], [11]]。挥发性有机化合物（VOCs）是重要的癌症生物标志物，在癌症患者的体液和呼出气体中表现出明显的浓度差异。这些差异为改进癌症检测和监测提供了可能性，为更有效和个性化的治疗方案铺平了道路[[12], [13], [14], [15]]。
2D纳米材料已被研究用于多种应用，包括传感器[16]、能量存储[17]和药物输送[18]。许多理论研究探讨了使用新一代2D纳米片（如Mexene和过渡金属硫属化合物（TMDs）[19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28]]对肺癌生物标志物的吸附和传感性能。在生物医学应用背景下，必须解决关于二维（2D）材料使用的一些问题，包括其生物降解性、生物相容性和潜在毒性。此外，还有关于这些材料的稳定性、制备复杂性、水溶性和可扩展性的问题。然而，需要注意的是，在传感应用方面[[29], [30], [31]]，除非打算植入制造的传感器，否则不必过分担心毒性和生物相容性问题。
最近，成功合成了一种称为聚芳酰胺（2DPA）的二维共价生长聚合物[32,33]。2DPA系统表现出优异的机械性能，强度几乎是结构钢的两倍，具有用于轻质复合材料的潜力。由于其独特特性，2DPA可用作气体选择性膜进行气体分离[32,33]、能量存储平台[[34], [35], [36], [37]]、传感器[38]以及药物输送系统[39]。本研究的目的是首次验证合成2DPA检测潜在肺癌生物标志物的能力。使用原始2DPA检测这些生物标志物的主要优势在于无需进行任何结构修饰（如装饰或掺杂），这对于实际应用尤为重要，因为工程纳米材料的制备是一个复杂且具有挑战性的过程。
