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本文聚焦于肿瘤生物标志物检测，综述了纳米酶适体传感器的研究进展。该传感器结合纳米酶（Nanozymes）和适体（Aptamers），用于检测循环肿瘤细胞（CTCs）等标志物。文中分析了单模式和双模式检测策略的优缺点，并对未来发展进行了展望，极具科研参考价值。
引言
肿瘤生物标志物与癌症的发生、发展密切相关，精准检测它们对癌症诊疗意义重大。液体活检作为一种非侵入性检测方法，能在血液、唾液和尿液等体液中检测肿瘤生物标志物，为癌症的早期诊断、个性化治疗监测及预后评估提供有力支持。循环肿瘤细胞（CTCs）、循环肿瘤 DNA（ctDNA）、细胞外囊泡（EVs）和循环肿瘤 RNA（ctRNA）等都是液体活检的关键靶点 。目前，基于血液的液体活检是研究的重点方向。
传统检测肿瘤生物标志物的方法，像酶联免疫吸附测定（ELISA）、实时聚合酶链反应（Real-time PCR）、光谱技术和流式细胞术等，存在灵敏度低、操作复杂耗时、样本需求量大以及成本高昂等问题，难以满足临床需求。因此，开发快速、灵敏且经济高效的检测方法迫在眉睫。
酶联免疫分析是应用广泛的检测技术，但天然酶存在成本高、稳定性差、存储和生产困难以及依赖抗体等缺陷，导致常规酶联免疫分析在检测微量生物分子时灵敏度不足。纳米材料因其独特优势，如高比表面积、良好的生物分子固定能力以及出色的信号处理能力，在生物传感领域备受关注。2013 年，具有类酶活性的纳米材料 —— 纳米酶被提出。纳米酶相较于天然酶，稳定性更高、生产成本更低，还能通过设计优化催化活性。适体则是一类短单链 DNA 或 RNA 分子，对目标具有高特异性和亲和力，被称为 “化学抗体”，可通过体外筛选获得，且结构灵活、易于化学修饰 。纳米酶与适体的结合，催生了纳米酶适体传感器，在肿瘤生物标志物检测方面展现出巨大潜力。
单模式传感策略
单模式纳米酶适体传感器通过单一检测机制对目标生物分子进行识别和定量，检测肿瘤生物标志物的单模式传感策略主要包括电化学、光学、光热和光电化学等方法。
循环肿瘤细胞的检测
CTCs 是存在于癌症患者外周血中的稀有异质性细胞，与肿瘤转移、预后及治疗效果密切相关，是液体活检的重要标志物 。直接检测外周血中的 CTCs 是一种安全、非侵入性的检测方法，但 CTCs 在血液中分布稀少，需要从血细胞中分离并纯化。传统分离方法有密度梯度离心、过滤和免疫磁分离等，其中免疫磁分离应用最为广泛。近年来，微流控芯片技术在 CTCs 分离检测方面发展迅速。目前识别 CTCs 的方法有免疫荧光、荧光原位杂交、逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）等，但大多存在耗时久、对操作人员和仪器要求高等问题。
适体与纳米酶的结合为 CTCs 检测提供了新途径。众多研究基于不同传感技术构建了纳米酶适体生物传感器。比如，Tian 等人用还原氧化石墨烯 / 金纳米颗粒（rGO/AuNPs）和 CuO 纳米酶构建电化学传感器检测 MCF-7 CTCs，检测限低至 27 细胞 /mL；Yang 等人用二维 Au@PdMo 纳米酶构建电化学传感器，不仅检测限可达 2 细胞 /mL，还能无损释放捕获的 CTCs；Yang 等人还开发了基于光热效应的传感器，利用 MUC-1 适体和多功能 Ti3C2@Au@Pt 纳米酶检测 MCF-7 CTCs 。这些研究表明，纳米酶显著提高了 CTCs 适体传感器的灵敏度，且电化学传感器灵敏度相对更高。
外泌体的检测
外泌体是纳米级细胞外囊泡，广泛存在于体液和细胞培养液中，携带与亲本细胞相关的生物分子，能反映肿瘤的动态变化，是极具潜力的癌症诊断标志物 。目前外泌体的分离方法主要有超速离心、尺寸排阻色谱和微流控技术等。超速离心是 “金标准”，但存在仪器昂贵、样本消耗大、操作繁琐、产量低等问题；尺寸排阻色谱需对样本预处理，且洗脱的外泌体浓度较低；微流控技术则解决了分离时间长和成本高的问题。外泌体分离后的表征和检测对疾病诊断、治疗和预后评估至关重要，然而传统检测方法如蛋白质免疫印迹（WB）和 ELISA 存在耗时久、样本量大、操作繁琐等缺点。
为提高外泌体检测灵敏度，研究人员构建了多种纳米酶适体传感器。Liu 等人用适体修饰的 C3N4纳米片构建传感器阵列，采用 1,4 - 二氧六环介导的信号放大策略检测外泌体蛋白，检测限低至 2.5×103 颗粒 /mL ；Li 等人用基于二硫化钼纳米花修饰铁有机框架（MoS2-MIL101 (Fe)）和 CD63 适体的传感器检测外泌体，检测限为 3.37×103 颗粒 /μL 。这些传感器各有优劣，为外泌体检测提供了多种选择。
癌胚抗原的检测
癌胚抗原（CEA）是临床常用的肿瘤标志物，用于多种胃肠道肿瘤的筛查、诊断和预后评估。快速、灵敏地检测 CEA 对癌症诊疗意义重大。传统的 ELISA 检测 CEA 存在操作复杂、检测准确性低、抗体成本高且不稳定等问题。适体与纳米酶的特性使其在构建 CEA 检测生物传感器方面极具吸引力。
Zhao 等人基于 DNA 调控的 MoS2 NS 纳米酶构建比色传感平台检测 CEA，检测限为 50 ng/mL；Chen 等人设计基于适体控制 Pt NPs/Fe-MOF 纳米酶催化活性的伏安传感器检测 CEA，检测限低至 1.0 pg/mL 。这些传感器为 CEA 检测提供了更简便、灵敏的方法。
其他蛋白质肿瘤生物标志物的检测
除上述肿瘤标志物外，还有一些特定蛋白质肿瘤生物标志物。HER2 是乳腺癌的重要标志物，Ou 等人构建三明治型电化学适体传感器检测 HER2，检测限为 0.08 ng/mL ；糖类抗原 125（CA125）用于卵巢癌诊断，Tripathi 等人用竞争性适体 - 纳米酶侧向流动分析法（ALFA）检测 CA125，检测限为 5.21 U/mL ；高尔基体蛋白 73（GP73）和磷脂酰肌醇蛋白聚糖 - 3（GPC3）与肝癌相关，研究人员分别构建了检测它们的比色和电化学传感器 ；血管内皮生长因子 165（VEGF165）在肿瘤血管生成中起关键作用，Yang 等人构建光电化学（PEC）适体传感器检测 VEGF165，检测限低至 0.1 fg/mL 。这些传感器为不同肿瘤的诊断提供了有力工具。
双模式传感策略
单模式传感策略虽简单、成本低、响应速度快，但在复杂检测环境下存在特异性低、缺乏交叉验证、易受干扰、准确性有限等问题。因此，双模式纳米酶适体传感器应运而生。它整合两种检测机制，能减少假阳性信号，扩大检测范围，提高检测灵敏度和准确性。目前已报道多种纳米酶双模式传感器，如比色 / 荧光、电化学 / 比色等。
循环肿瘤细胞的检测
Zhao 等人基于 DNA 步行器和 MOF@Pt@MOF 纳米酶提出双模式细胞传感策略检测 MCF-7 CTCs 。该策略利用 SYL3C 适体捕获 MCF-7 细胞，DNA 步行器和纳米酶协同放大信号，实现电化学和比色双模式检测，检测限低至 5 细胞 /mL，在人血清样本中也表现良好。
外泌体的检测
Zhang 等人用 TMB 负载的石墨烯量子点纳米探针（TMB-GQDzymes）结合滚环扩增（RCA）自组装效应，构建比色 / 光热双模式传感器检测 MCF-7 细胞外泌体 。该传感器利用 EpCAM 和 CD63 适体特异性识别外泌体，实现双模式检测，检测限分别为 1027 颗粒 /μL（比色法）和 2170 颗粒 /μL（光热法），在血清样本分析中能有效区分乳腺癌患者和健康人。
Gong 等人结合 MoS2-Au@Pt 纳米酶的高催化活性和适体的特异性识别能力，设计双功能传感平台检测 MCF-7 细胞外泌体 。该平台基于 CD63 适体与外泌体的反应，实现电化学和比色双模式检测，检测限分别为 9.3 颗粒 /mL（电化学法）和 4.2×103 颗粒 /mL（比色法），在 5% 人血清中检测不同浓度外泌体时回收率高、相对标准偏差低。
前列腺特异性抗原的检测
Cao 等人制备具有类过氧化物酶活性的 PtNP@Co3O4空心纳米多面体，构建电化学 / 比色双模式传感器检测前列腺特异性抗原（PSA） 。该传感器基于 PSA 与适体修饰磁珠和纳米酶的特异性结合，实现双模式检测，检测限分别为 0.0079 ng/mL（电化学法）和 0.01 ng/mL（比色法），线性范围能满足临床检测需求，为前列腺癌诊断提供了新方案。
双模式传感器检测能力强，检测限更低，线性范围更广。目前双模式适体传感器多采用比色传感策略，结合其他方法可实现检测结果的交叉验证，提高传感器的准确性和可靠性。
结论
本文综述了纳米酶适体生物传感器在肿瘤生物标志物检测方面的研究进展，涵盖电化学、比色、荧光等多种传感模式。纳米酶与适体结合显著提升了传感器的分析性能，在癌症精准诊疗中发挥着重要作用。单模式和双模式传感策略在检测循环肿瘤细胞、外泌体和癌胚抗原等标志物方面各有应用，纳米酶作为信号探针，与适体协同提高了检测效能。
对比单双模式传感器发现，双模式传感器检测限更低、线性范围更广，双渠道检测还能交叉验证结果，提高准确性 。不过，双模式传感器的发展面临挑战，如生物识别分子和识别元件固定方法需兼顾两种检测模式，要避免检测信号相互干扰，同时目前设计常忽略检测时间，影响其临床实用性。
未来研究可从以下方面展开：一是开发更简便的双模式传感器同步检测策略，简化检测流程；二是推进传感器技术发展，实现多种生物标志物的同时检测，并注重小型化和集成化，提高检测通量；三是探索双适体或多适体系统，增强传感器的特异性和灵敏度；四是深入研究纳米酶的多功能催化能力和组合协同效应，提升信号转导性能 。这些创新有望推动传感器技术发展，拓展其在多领域的应用，纳米酶适体传感器未来将在临床诊断和即时检测中发挥更大作用。
