综述:推进用于胃癌诊断的电化学纳米生物传感器:面向移动健康应用的工程挑战与临床整合

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:Talanta 5.6

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  (编辑推荐)本综述系统探讨了基于纳米材料的电化学生物传感器(ECBS)在胃癌(GC)早期诊断中的突破性进展,涵盖纳米材料工程、生物识别探针(如抗体/核酸)、电分析技术(伏安法/阻抗谱)及移动医疗(mHealth)整合,为癌症筛查的即时检测(PoC)技术发展提供跨学科指导。

  

胃癌生物标志物:从传统到新兴靶点
胃癌(GC)的早期诊断困境催生了液体活检技术的发展。除经典标志物如癌胚抗原(CEA)和糖类抗原(CA19-9)外,循环肿瘤细胞(CTCs)、循环肿瘤DNA(ctDNA)、微小RNA(miRNAs)及外泌体携带的蛋白质/核酸成为研究热点。例如,miR-21和miR-106a在血清中的过表达与GC进展显著相关,而ctDNA中TP53突变检测可预测治疗耐药性。

生物传感器工程:纳米材料与电化学的协同效应
金纳米颗粒(AuNPs)和碳纳米管(CNTs)通过高导电性和大比表面积增强信号传导,而分子印迹聚合物(MIPs)提升对CA72-4等低丰度标志物的选择性。差分脉冲伏安法(DPV)和电化学阻抗谱(EIS)被证实对CTC检测限可达1细胞/mL,远超ELISA的灵敏度。

移动医疗整合:从实验室到床边
通过蓝牙模块将阻抗信号传输至智能手机APP,实现了CEA的实时监测。石墨烯修饰的丝网印刷电极(SPE)使设备成本降至5美元/片,适合大规模筛查。但纳米材料合成标准化和临床验证样本量不足仍是产业化的主要瓶颈。

挑战与展望
尽管纳米生物传感器在GC诊断中展现出10-15 mol/L的超高灵敏度,但血液基质干扰和长期稳定性问题亟待解决。未来需联合人工智能优化多标志物联检算法,并推动国际认证标准建立。

(注:全文严格基于原文数据,未新增结论;专业术语均标注英文缩写并保留原文格式如CA19-9、miR-21等。)

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