基于伊达比星标记的电化学生物传感器用于结肠癌患者循环肿瘤细胞检测及其临床应用研究

《Biosensors and Bioelectronics》：Idarubicin-labeled electrochemical biosensor for detection of circulating tumor cells in colon cancer patients

本推荐语介绍了一种新型电化学生物传感器，该传感器采用伊达比星（IDA）作为氧化还原指示剂，通过多层修饰的丝网印刷碳电极（SPCE）实现结肠癌循环肿瘤细胞（CTCs）的高灵敏检测。该传感器在1.0 mL全血中可检测低至3个CTCs，具有优异准确性（≥89.6%）和稳定性（36天），临床验证显示其能有效区分健康者与不同风险等级患者，为结肠癌转移早期诊断提供了创新解决方案。

　　

Experimental

材料、仪器和细胞培养程序详见补充材料。

Results and discussion

所提出生物传感器的构建与检测流程如方案1所示。通过在多壁碳纳米管（mWCNTs）和聚-3′（苯甲酸）-2,2′:5′,2″-三联噻吩（pTBA）修饰的丝网印刷碳电极（SPCE）上固定W3适体，构建了核酸适体-pTBA/mWCNTs/SPCE生物传感器。检测机制遵循连续过程：首先，被伊达比星标记的结肠癌细胞通过结肠癌特异性W3适体被选择性捕获；随后，带正电的伊达比星（IDA）与带负电的癌细胞膜发生特异性相互作用；最后，结合的IDA通过方波伏安法（SWV）产生放大且可定量的氧化还原电流信号。

Conclusion

本项可行性研究成功开发了一种高灵敏度、高选择性的电化学生物传感器，基于癌细胞膜与电化学活性抗癌药物之间的特异性相互作用，通过癌细胞检测实现结肠癌诊断。该传感器通过丝网印刷电极的多壁碳纳米管（MWCNTs）、聚三联噻吩苯甲酸酯（polyTBA）和结肠癌特异性W3适体的简单高效顺序修饰而构建。