综述：急性淋巴细胞白血病的电化学传感器诊断与监测

这篇综述系统探讨了电化学传感器在急性淋巴细胞白血病(ALL)诊断与监测中的应用前景。文章指出传统检测方法(如流式细胞术、PCR)存在耗时长、成本高、需专业实验室等局限，而电化学传感器凭借高灵敏度、低成本、可便携化(POC)等优势，通过检测PTK7蛋白、BCR/ABL融合基因等生物标志物，为ALL的早期诊断和实时监测提供了新思路，尤其适用于儿科患者的频繁检测需求。

　　

急性淋巴细胞白血病(ALL)是一种主要影响儿童的高危血液癌症，其诊断和监测面临巨大挑战。当前金标准检测方法如骨髓穿刺、流式细胞术和PCR技术虽然可靠，但存在操作复杂、耗时长且难以实现床旁检测等局限性。电化学传感器技术的出现为解决这些问题提供了新思路。

1. 当前ALL诊断技术的局限
   传统诊断方法依赖专业实验室设备和技术人员，从采样到获取结果往往需要数天时间。对于儿童患者而言，骨髓穿刺带来的痛苦尤为显著。液体活检技术虽有所改进，但仍无法满足高频监测的需求。这些局限性促使研究者探索更快速、更便捷的检测手段。

2. 电化学传感器的技术优势
   电化学传感器通过检测ALL相关生物标志物的电化学信号变化实现诊断，主要采用三种传感策略：
   • 传统溶液法拉第传感：使用[Fe(CN)₆]^3-/4-等氧化还原探针，通过电子转移阻抗变化检测目标物
   • 表面法拉第传感：将氧化还原基团(如亚甲蓝MB、二茂铁Fc)固定在电极表面，检测其信号衰减
   • 三明治分析法：使用酶标记(如辣根过氧化物酶HRP)或纳米材料进行信号放大

其中表面法拉第传感展现出最佳灵敏度，如Slaby等开发的sgc8c适配体传感器对Jurkat细胞的检测限达37个细胞/mL。

1. 关键生物标志物检测进展
   3.1 细胞表面标志物检测
   蛋白酪氨酸激酶7(PTK7)是ALL细胞表面过表达的关键标志物。研究者利用sgc8c适配体开发了多种传感器：
   • Pan等通过EIS检测[Fe(CN)₆]^3-/4-阻抗变化，检测限6×10³细胞/mL
   • Wang等在石墨氮化碳界面修饰金纳米颗粒，SWV检测限降至5细胞/mL
   • 纳米通道传感器通过LSV检测离子流变化，实现无标记检测

3.2 核酸标志物检测
• miRNA-128：Mohammadnejad等使用表面法拉第传感实现0.00956 fM超高灵敏度
• BCR/ABL融合基因(费城染色体)：Mazloum-Ardakani团队开发了石墨烯/聚合物复合传感器

1. 治疗监测相关传感器
   4.1 耐药性监测
   p-糖蛋白(p-gp)过表达与药物外排泵功能相关：
   • Gulati等使用碳纳米管修饰电极，EIS检测限达10细胞/mL
   • CD44受体检测可评估多种白血病细胞

4.2 治疗副作用监测
天冬酰胺酶治疗产生的抗体(AA)：
• 表面共固定Fc和天冬酰胺酶，CV检测限0.8 pM
• 溶液法拉第传感同样表现优异

4.3 药物浓度监测
6-巯基嘌呤(6-MP)的直接电化学检测：
• 分子印迹聚合物电极实现1.5 nM检测限
• 适用于血药浓度监测

1. 未来展望
   尽管电化学传感器展现出巨大潜力，但要实现临床转化仍需解决以下挑战：
   • 提高在复杂生物基质中的选择性
   • 发展多标志物同步检测技术
   • 优化表面化学修饰工艺
   • 验证长期稳定性和可重复性

理想的诊断系统应整合多种检测策略，结合传统方法的可靠性优势，为ALL患者特别是儿童提供更完善的诊疗方案。随着纳米技术和表面化学的进步，电化学传感器有望成为ALL管理的重要工具，实现从实验室到床旁的跨越。