《Clinica Chimica Acta》：Nanomaterial-based biosensors for the early diagnosis of thyroid disease
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甲状腺疾病诊断中纳米材料生物传感器的研究进展：综述纳米材料（金纳米颗粒、碳纳米管等）在甲状腺激素（T3、T4）、促甲状腺激素（TSH）及抗体检测中的应用，通过电化学、光学等传感器技术提升灵敏度与特异性，并探讨微流控与可穿戴技术的整合，为点对点检测及个性化医疗提供新思路。
阿斯卡罗夫·普拉特·阿扎多维奇（Askarov Pulat Azadovich）| 马马拉苏洛娃·迪尔富扎洪（Mamarasulova Dilfuzahon）| 达夫拉托夫·萨利姆·苏莱蒙诺维奇（Davlatov Salim Sulaymonovich）| 拉希莫夫·特穆尔贝克·奥蒙博耶维奇（Rakhimov Temurbek Omonboyevich）| 阿利莫娃·诺迪拉·巴蒂尔贾诺夫娜（Alimova Nodira Batirdjanovna）| 法赫里丁·马达米诺夫（Fakhriddin Madaminov）| 沃巴穆拉托夫·图尔迪库尔（Vobamuratov Turdikul）| 巴克阿克索诺夫·安瓦尔·阿卡比罗维奇（Bakaxonov Anvar Akabirovich）| 杰巴罗夫·舒克斯拉特·尤尔达舍维奇（Djabarov Shuxrat Yuldashevich）| 奥莫诺夫·伊布拉特贝克·伊克罗姆博伊·奥格鲁（Omonov Ibratbek Ikromboy Oglu）| 博伊克索诺娃·莫希古尔（Boyxonova Mohigul）| 伊克希托里琼·阿斯卡罗夫（Ixtiyorjon Askarov）| 苏尔塔诺娃·穆沙拉克霍恩（Sultanova Musharafxon）
乌兹别克斯坦撒马尔罕州立医科大学微创外科课程负责人
摘要
甲状腺疾病，包括甲状腺功能减退症、甲状腺功能亢进症和甲状腺癌，由于其临床表现微妙且生物标志物多样，给诊断带来了显著挑战。早期和准确的检测对于预防长期并发症和优化治疗效果至关重要。与传统检测方法相比，基于纳米材料的生物传感器已成为甲状腺疾病诊断中的变革性工具，具有更高的灵敏度、特异性和微型化优势。本文综述了纳米材料（如金纳米颗粒、碳纳米管、量子点和石墨烯衍生物）在甲状腺激素（T3、T4）、促甲状腺激素（TSH）和自身抗体生物传感平台中的设计与应用进展。同时讨论了电化学、光学和压电等信号转导机制的原理，以及与微流控技术和可穿戴设备的集成。这些生物传感器在即时检测、个性化医疗和甲状腺功能长期监测方面具有潜在应用价值，为甲状腺疾病的早期、无创和低成本诊断提供了新的前景。
引言
甲状腺疾病（包括甲状腺功能减退症、甲状腺功能亢进症、甲状腺炎和甲状腺癌）是全球数百万人的常见内分泌疾病。甲状腺通过分泌甲状腺激素调节新陈代谢、生长和发育，因此对功能异常和恶性肿瘤的早期准确诊断至关重要，以避免心血管疾病、认知功能障碍和癌症进展等并发症[1,2]。传统的诊断方法（如血清激素检测、超声检查、细针穿刺活检和影像技术）仍是临床实践的标准手段。然而，这些方法存在侵入性、成本高、需要专业技术人员以及对早期病变或小结节检测灵敏度不足的局限[3,4]。生物传感器将生物识别元件与物理化学换能器结合，将生物信号转化为可测量输出，为甲状腺疾病诊断提供了有效解决方案。它们具有快速检测、高灵敏度和特异性、实时监测以及微型化应用的优势。但传统生物传感器也存在稳定性较低、低生物标志物浓度下灵敏度不足和信号干扰等问题[4,5]。纳米材料（如金纳米颗粒、碳纳米管、石墨烯、量子点和金属氧化物）的问世显著提升了生物传感器的性能，具有较大的表面积与体积比、优异的导电性和催化活性，以及尺寸依赖性的光学特性，有助于生物分子的固定、电子转移动力学优化和信号放大，从而实现更精确的多生物标志物检测。例如，基于金纳米颗粒的光学传感器可通过荧光共振能量转移机制高灵敏度检测降钙素（髓样甲状腺癌的生物标志物）。电化学纳米传感器与特异性抗体结合后，能在纳摩尔至皮摩尔范围内检测甲状腺激素（TSH、T3和T4），提高了其在即时检测中的潜力[6,7]。最新研究开发了基于intein的生物传感器，可准确测量甲状腺激素水平，具有更好的特异性和动态范围，适用于甲状腺疾病的个性化监测和治疗。这些进展为下一代高性能生物传感器的开发提供了重要启示[8,9]。本文全面探讨了基于纳米材料的生物传感器在甲状腺疾病早期诊断中的应用，包括所使用的纳米材料类型、检测方法（电化学、光学、压电）和目标生物标志物（激素、抗体和遗传标记物），以及提高传感器灵敏度、特异性和临床适用性的设计方法。同时分析了当前存在的局限性（如重复性、稳定性和生物相容性），以及未来将纳米生物传感器与可穿戴设备或智能手机结合的潜力[3,10]。这些进展凸显了基于纳米材料的生物传感器在甲状腺疾病早期、准确和便捷诊断中的变革潜力，对改善患者预后和医疗效率至关重要。
甲状腺生物标志物的最新进展
从常见的甲状腺功能减退症和甲状腺功能亢进症到危及生命的甲状腺癌，甲状腺疾病的早期准确诊断是现代医学面临的重大挑战。当前标准诊断方法的局限性导致患者管理效率低下[3,11]。特别是对于甲状腺癌，
即时检测革命：从芯片实验室到可穿戴生物传感
对个性化、便捷和高效医疗服务的追求正在重塑诊断领域。即时检测（POC）的概念旨在将诊断能力带到患者身边，消除集中式实验室处理的延迟和复杂性[53]。纳米技术是这一革命的关键推动力，使复杂分析系统实现微型化
结论
与传统诊断方法相比，基于纳米材料的生物传感器在甲状腺疾病早期诊断方面实现了范式转变，具有更高的分析性能、微型化和集成潜力。利用纳米材料的独特物理化学特性，这些生物传感器能够快速、灵敏地检测TSH、T3、T4和自身抗体等甲状腺相关生物标志物。它们适用于即时检测平台，
所有作者均参与了研究的构思、设计、数据收集和手稿撰写，并审阅并批准了最终版本。
阿斯卡罗夫·普拉特·阿扎多维奇（Askarov Pulat Azadovich）： 草稿撰写、项目管理、方法学设计、实验设计、概念构思。
马马拉苏洛娃·迪尔富扎洪（Mamarasulova Dilfuzahon）： 草稿撰写、数据可视化、方法学设计、实验设计。
达夫拉托夫·萨利姆·苏莱蒙诺维奇（Davlatov Salim Sulaymonovich）： 草稿撰写、数据可视化、方法学设计、实验设计。
拉希莫夫·特穆尔贝克·奥蒙博耶维奇（Rakhimov Temurbek Omonboyevich）： 草稿撰写、方法学设计、实验设计。
阿利莫娃·诺迪拉·巴蒂尔贾诺夫娜（Alimova Nodira Batirdjanovna）： 草稿撰写、方法学设计、实验设计。
不适用。
不适用。
无。
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
无。
