用Mn-O-Ce接口设计的纳米酶平台用于肺癌的视觉分层外体查:面向初级保健应用

科学领域:

• 生物医学工程
• 纳米技术
• 癌症诊断

背景情况:

• 便携式诊断工具对于早期发现肺癌至关重要,
• 外体是非侵入性癌症诊断的关键生物标志物.
• 现有的方法往往缺乏广泛查所需的敏感性,速度或可访问性.

研究的目的:

• 开发一种便携式的纸质色度生物传感器,用于对等离子体外体进行视觉定量.
• 设计具有增强催化活性的MnO2/CeO2异构纳米酶,以提高检测灵敏度.
• 创建一个用户友好的平台, 快速地在现场进行肺癌查和诊断.

主要方法:

• 使用MnO2/CeO2异质连接纳米酶和双目标分子识别 (吸收体和抗体) 制造纸质生物传感器.
• 集成基于智能手机的颜色和值 (HSV) 分析系统,用于快速现场查.
• 使用后勤回归模型与吸收值来提高分类准确度.

主要成果:

• 这种MnO2/ CeO2异构聚合纳米酶显著增强过氧化酶类活性.
• 生物传感器实现了广泛的检测范围 (10^2-10^8颗粒/μL) 与超低的检测极限 (∼2颗粒/μL).
• 临床验证显示高诊断精度 (AUC=0. 996),具有98. 51%的敏感性和95. 52%的特异性,可以区分恶性和良性肺结节.

结论:

• 开发的多模式生物传感器平台为外体检测提供了可扩展和有效的方法.
• 这项技术在初级医疗保健中为非侵入性早期肺癌诊断和液体活检提供了有前途的工具.
• 纳米酶催化,纸张微流体,智能手机成像和机器学习的整合代表了可访问诊断的重大进步.