Nano Lett.封面：微纳一体化电化学检测平台助力“外泌体”液体活检

随着检测技术的不断进步以及规范化、信息化管理的逐渐普及，医用POCT技术将在医学检验中发挥越来越重要的作用。以血液、尿液等体液样本为检测对象，通过检测一些特定的生物分子、循环肿瘤DNA（ctDNA）、循环肿瘤细胞（CTC）和外泌体等与癌症进展相关联的变化，可在癌症发病早期就提供预警，从而做到“早发现、早治疗”，而且还可辅助诊断、病程监测和预后判断等，有助于提高重点人群的癌症早诊率和治疗率，提高患者生存率和生活质量。

图1. 基于MOF杂化材料的通用型电化学液体活检（ELB）平台

上海大学张源（点击查看介绍）研究团队与杜克大学的Yifan Dai博士（点击查看介绍）和凯斯西储大学的Chung-Chiun Liu教授（点击查看介绍）在Nano Letters 上合作发表了采用微纳一体化电化学检测平台对复杂血液环境中外泌体进行直接、快速检测的论文。在该工作中，首次提出了一种基于MOF杂化材料的通用型电化学液体活检（ELB）平台，可用于血液样本中外泌体的选择性捕获和高灵敏检测，并能够有效区分肺癌患者和健康人群。在该平台中，通过引入全固态的氧化还原信号物质，将信号转导能力直接编码到电极材料上，提供了一种高效、稳定的电化学活性传感界面。其次，构建基于MOF的三维纳米柱阵列结构，获得充分暴露的功能性位点，用于识别抗体的直接有效固定；同时纳米柱阵列结构良好的电子传递能力还可用于对电化学传感信号进一步放大，提升检测平台的灵敏度。最后，为了实现对待测标志物的准确检测，设计了多通道的电化学传感芯片，并在其表面集成微流控通道，通过对外泌体表面多个蛋白标志物的并行检测，提高检测平台的准确性。

图2. 采用ELB平台对临床样本的检测分析结果

该工作报道了一种对复杂血液环境中外泌体进行直接、快速检测的技术；大大简化了外泌体的分析流程，总分析时间少于30 min，而且可以并行读出多个分析信号。该研究分析了12名肺癌患者和12名非癌对照组的血液样本，ELB分析揭示了对两组临床样本良好的区分结果。在该ELB平台中，通过对不同的传感功能进行模块化划分，并合理编码于传感界面，发展了一种普适性的电化学液体活检策略；同时也可将该检测平台推广至其他疾病相关标志物的检测研究。

相关论文发表在Nano Letters 上，上海大学张源副研究员和杜克大学的Yifan Dai博士为共同通讯作者。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Design and Application of Metal Organic Framework ZIF-90-ZnO-MoS₂ Nanohybrid for an Integrated Electrochemical Liquid Biopsy

Yuan Zhang*, Hao Zhu, Zi Ying, Xinghua Gao, Wei Chen, Yueping Zhan, Lingyan Feng, Chung Chiun Liu, and Yifan Dai*

Nano Lett., 2022, DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c01613

导师介绍

Yifan Dai

https://www.x-mol.com/university/faculty/347327 

张源

https://www.x-mol.com/university/faculty/78971 

Chung-Chiun Liu

https://www.x-mol.com/university/faculty/62213