综述：石墨烯纳米材料电化学生物传感器在唾液生物标志物检测中的应用：口腔癌诊断的转化方法

这篇综述系统阐述了石墨烯基电化学生物传感器（ECBs）在口腔癌唾液生物标志物检测中的前沿进展。文章重点分析了石墨烯的高比表面积、优异导电性和机械强度如何提升传感器灵敏度，探讨了循环伏安法（CV）、差分脉冲伏安法（DPV）等多种检测技术，并指出临床转化面临的挑战（如功能化策略优化、标准化验证等）。最后展望了与人工智能（AI）、微流控技术的融合前景，为开发非侵入式、个性化诊断工具提供新思路。

　　

石墨烯：生物传感的革命性材料
石墨烯作为二维碳纳米材料，凭借其独特的六方晶格结构和15,000 cm²
/V?s的载流子迁移率，成为生物传感领域的明星材料。化学气相沉积（CVD）和氧化还原法等制备工艺的成熟，使其能够稳定集成到传感器中。在口腔应用中，功能化还原氧化石墨烯（rGO）展现出优异的生物相容性，能促进细胞增殖并减少炎症反应，为长期口腔监测奠定基础。

唾液的诊断宝库
唾液含有1,100多种非冗余蛋白，如Mac-2结合蛋白、CD59和组织多肽抗原（TPA），其生物标志物浓度变化可反映口腔鳞状细胞癌（OSCC）不同阶段特征。早期标志物如microRNA-21（miR-21）和IL-8在炎症阶段即出现异常；中期MMP-9水平升高提示肿瘤侵袭；晚期S100A8/S100A9蛋白则标志疾病恶化。相比血液，唾液中抑制物浓度更低，通过酶联免疫吸附试验（ELISA）等可实现pg/mL级检测。

电化学检测技术大比拼
循环伏安法（CV）：ZrO₂
-rGO纳米复合电极检测CYFRA-21-1的灵敏度达0.756 μA·mL/ng，检测限（LOD）0.122 ng/mL。
差分脉冲伏安法（DPV）：金纳米颗粒（AuNPs）/rGO传感器对IL-8的响应时间仅9分钟，线性范围跨越500 fg/mL-4.0 ng/mL。
场效应晶体管（FET）：石墨烯FET涂覆HfO₂
后，IL-6检测限达12.0 pM，并成功集成到手机读数的便携设备中。

临床转化的四大挑战

1. 基质干扰：唾液中的粘蛋白（MUC16）等易引发电极污染
2. 个体差异：饮食和口腔菌群导致样本变异性高达64%
3. 功能化瓶颈：抗体固定化过程中易引发石墨烯聚集
4. 规模化生产：CVD法制备的晶圆级石墨烯成本居高不下

未来智能诊断生态
前沿研究正推动三大融合：

• 微流控整合：实现IL-8/MMP-9等多标志物同步检测
• 可穿戴化：石墨烯牙贴片可连续监测pH和乳酸脱氢酶（LDH）
• AI辅助分析：机器学习算法能区分OSCC与良性病变的阻抗谱特征

结语
从实验室到临床，石墨烯生物传感器仍需突破标准化和长期稳定性瓶颈。但随着检测下限进入fg/mL时代，这类技术有望将口腔癌诊断窗口期提前3-5年，最终实现"唾液活检"的精准医疗愿景。