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近日，蚌埠醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院胸外科王安生團(tuán)隊(duì)在Chemical Engineering Journal（中科院1區(qū)，Top期刊，IF 13.4）發(fā)表了題為“Engineered flower-shaped MXene-copper nanowire composite facilitate mechanically tuned and sensitive field-effect transistors in miniaturized portable devices toward noninvasive NSCLC prognostic monitoring”的文章，研發(fā)了一種可以監(jiān)測(cè)非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）預(yù)后的便攜式監(jiān)測(cè)平臺(tái)。

非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）是全球癌癥相關(guān)死亡的主要原因之一，診斷和預(yù)后監(jiān)測(cè)對(duì)于提高患者生存率至關(guān)重要。然而，肺癌的無(wú)癥狀性和早期癥狀的復(fù)雜性往往導(dǎo)致大多數(shù)患者在晚期才被診斷出來(lái)，治療選擇有限。因此，開(kāi)發(fā)高效便捷的監(jiān)測(cè)方法，特別是對(duì)于NSCLC預(yù)后監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。

在這項(xiàng)研究中，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了 Sp-Cu@MX@FETs，這是一種非侵入性和用于非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）管理的便攜式預(yù)后監(jiān)測(cè)平臺(tái)。該平臺(tái)利用痰液中的 microRNA-21作為生物標(biāo)志物，利用銅 nanowire@transition 金屬碳化物 （CuNWs@MXene） 作為場(chǎng)效應(yīng)晶體管 （FET） 中的半導(dǎo)體，實(shí)現(xiàn)了極限為 0.23 fM 的超靈敏檢測(cè)。CuNWs 和 MXene 的雙重增強(qiáng)提高了靈敏度并確保了強(qiáng)大的抗機(jī)械干擾性能，從而能夠在動(dòng)態(tài)環(huán)境中高效運(yùn)行。臨床上，Sp-Cu@MX@FETs 在區(qū)分 NSCLC 患者和健康個(gè)體方面表現(xiàn)出診斷的高準(zhǔn)確性（p < 0.005，AUC = 0.97），并有效跟蹤 microRNA-21 的動(dòng)態(tài)預(yù)后趨勢(shì)，與血清 CEA 水平密切相關(guān)。該平臺(tái)集合了材料優(yōu)化、復(fù)雜設(shè)計(jì)和便攜式功能，為無(wú)創(chuàng)非小細(xì)胞肺癌預(yù)后監(jiān)測(cè)提供了變革性的解決方案，在更廣泛的醫(yī)療保健診斷和個(gè)性化醫(yī)療中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。

用于非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）醫(yī)療保健監(jiān)測(cè)的 Sp-Cu@MX@FETs 示意圖。

（a-b）非小細(xì)胞肺癌進(jìn)展和采集無(wú)創(chuàng)痰液樣本進(jìn)行分析。

（c） 開(kāi)發(fā)一種緊湊的便攜式晶體管設(shè)備，設(shè)計(jì)用于痰液樣本中的靈敏生物標(biāo)志物檢測(cè)。

（d） Sp-Cu@MX@FETs 傳感器利用 CuNWs@MXene 的協(xié)同效應(yīng)來(lái)增強(qiáng)檢測(cè)能力。

（e） Sp-Cu@MX@FETs 的機(jī)制。

（f）銅納米線(xiàn)（CuNWs）的摻入可以顯著增強(qiáng) MXene 的機(jī)械穩(wěn)定性。

（g） Sp-Cu@MX@FETs 用于非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）預(yù)后的臨床監(jiān)測(cè)，為實(shí)時(shí)跟蹤疾病進(jìn)展和治療效果提供無(wú)創(chuàng)和便攜式解決方案。

蚌埠醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸科趙成嶺副教授、胸外科夏兵、金釗醫(yī)生為該論文共同第一作者，胸外科王安生教授為該論文通訊作者。該項(xiàng)目得到了安徽省衛(wèi)生健康省財(cái)政重點(diǎn)項(xiàng)目（AHWJ2023A10103）、安徽省科技廳臨床醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目（202304295107020080）的支持。

（張青黃/審  胸外科/供稿）