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新型纳米免疫传感器为前列腺癌规模筛查“加速度”

发布时间: 2022-2-23

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记者1月27日从天津大学获悉,该校医学工程与转化医学研究院(以下简称“医工院”)科研团队成功研制了一种针对前列腺癌的新型丝网印刷纳米免疫传感器。该传感器可对血清中前列腺癌生物标志物的多参数同时进行检测,提供比常用前列腺癌检测办法更为简单、快速、准确的方案,有望为前列腺癌大规模基层筛查提供高效的即时检测新技术。该研究成果发表在本领域顶级期刊《传感器和执行器B:化学》上。


前列腺癌是泌尿系统最常见的肿瘤之一,其发病率呈逐年上升趋势,发病年龄日趋年轻化。长期以来,前列腺癌的临床检验主要依靠常规的免疫测定法,通过分析前列腺特异性抗原(tPSA)中游离前列腺特异性抗原(fPSA)的比例而进行。这些方法往往较为复杂,并且设备庞大、耗时长、对操作人员技术要求高,难以满足前列腺癌大规模基层筛查的需求。

针对这些痛点,医工院团队利用电化学生物传感器操作方便、灵敏度高、响应速度快等优点,研制了一种基于三层纳米修饰的新型电化学丝网印刷免疫传感器。

该研究论文第一作者、天津大学医工院精准医学检测团队负责人李爽介绍,这种新型传感器中的二硫化钼纳米片层可以增加电极的反应接触面积,铂包金纳米复合材料能进一步放大电化学信号,通过循环伏安法固定的聚多巴胺有效提高了生物传感器的灵敏度,三者结合可实现对前列腺特异性抗原和游离前列腺特异性抗原的同步精准检测,并且操作方便不受空间限制,30分钟内即可显示检测结果,将极大提高前列腺癌的检测效率和准确性。

实验结果显示,这种新型丝网印刷纳米免疫传感器可实现0.1 pg/mL—100 ng/mL宽范围的分析,最低检测下限可达1.1 fg/mL,远优于4 ng/mL的现有临床标准。团队进一步与天津市肿瘤医院检验科合作开展了相关临床实验,结果证实新型传感器对灰区4-10 ng/mL的前列腺癌患者样本可进行可靠有效的区分。

李爽表示,这种新型纳米免疫传感器具有可批量化印刷、一致性好、成本低廉的优点,研究团队后续计划将该传感器与自研的掌上电化学分析系统相结合,拓展用于乳腺癌、胃癌等多种不同高通量癌症标志物的智能即时检验。


文/科技日报记者 陈曦  编辑/范辉


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