综述：基于外泌体的生物传感器在癌症诊断中的革命性前景

（编辑推荐）本综述系统阐述了外泌体（exosomes）作为癌症标志物的潜力及其检测技术进展。聚焦电化学（electrochemical）、光学（SPR）和微流控（microfluidic）生物传感器的开发，探讨了其在结肠癌、前列腺癌等肿瘤早期诊断中的应用，为个性化医疗提供新策略。

　　

外泌体：癌症诊断的纳米级信使
外泌体是直径40-150 nm的细胞外囊泡，携带母细胞的蛋白质、核酸等生物信息。1983年首次在绵羊网织红细胞中发现，如今已成为癌症诊断的热门靶点。这些微小囊泡在血液、唾液等体液中含量丰富，且能反映肿瘤微环境特征，使其成为理想的液体活检标志物。

从“细胞垃圾”到诊断明星
曾被视为无用“血小板尘埃”的外泌体，现被证实参与细胞间通讯和肿瘤免疫调控。它们通过内体网络形成，经多泡体与质膜融合释放，在肿瘤转移、耐药性等过程中发挥关键作用。例如，肿瘤源性外泌体可通过传递miRNA促进血管新生，加速癌症进展。

分离技术的挑战与突破
传统分离方法如密度梯度离心（density gradient centrifugation）和尺寸排阻色谱（size-exclusion chromatography）虽能提纯外泌体，但效率较低。新兴的微流控芯片整合免疫亲和捕获与声波分选，可在30分钟内从1 mL血浆中回收>90%的外泌体，显著提升临床实用性。

电化学传感器的精准狙击
三电极体系（工作电极/对电极/参比电极）构成的电化学传感器，通过修饰CD63抗体或EpCAM适配体，可特异性捕获外泌体。当目标物结合时，电子转移阻抗（EIS）变化被转化为信号，检测限低至10² particles/μL。一项针对乳腺癌的研究显示，该技术区分良恶性肿瘤的AUC值达0.93。

SPR技术的实时动态监测
金膜表面的等离子体共振（SPR）现象对折射率变化极其敏感。通过固定抗HER2抗体，传感器可实时监测外泌体结合导致的共振角偏移，无需标记即可在15分钟内完成检测。最新研究将SPR与机器学习结合，使前列腺癌诊断准确率提升至89%。

纸基快检：迈向床边诊断
硝酸纤维素膜制作的横向流动试纸条（lateral flow strip），利用毛细作用实现“样本进-结果出”的检测。通过金纳米颗粒标记的CD9抗体，肉眼可见的检测线可在尿液中检出10⁴ exosomes/mL，成本不足1美元，特别适合基层医疗。

临床转化的未来之路
尽管外泌体传感器在结直肠癌甲基化检测、膀胱癌突变分析中展现出高灵敏度，仍面临标准化缺失等挑战。下一代传感器或将整合人工智能分析外泌体组学数据，推动癌症早筛进入“纳米标志物”时代。正如研究者所言：“这些携带生物密码的纳米囊泡，正悄然改写癌症诊断的规则书。”