基于纳米结构（CeO2-Ru@AuNPs-CNTs）芯片的 BIRC5 - mRNA 生物传感器：早期乳腺癌诊断的新希望

乳腺癌（BC）诊断面临挑战，研究人员设计基于纳米结构（CeO2-Ru@AuNPs-CNTs）芯片的 BIRC5-mRNA 生物传感器。该传感器检测限达 0.4 ag/mL，能快速检测患者血液样本中的 BIRC5 mRNA，为早期乳腺癌诊断提供新方法。

　　在健康医学领域，乳腺癌（BC）的阴影一直笼罩着全球众多女性。近年来，乳腺癌已成为全球最常见的癌症，它可不是单一的病症，而是包含多种亚型，各亚型临床结果差异很大，这让乳腺癌的诊断和治疗充满挑战。以往检测早期乳腺癌中 BIRC5 基因转录本常用的定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR），虽然有一定效果，但问题不少。它需要复杂的样本准备工作，依赖高端精密的设备，对操作人员的技术要求极高，而且在灵敏度方面也不尽如人意。这就好比在寻找宝藏的路上，现有的工具既笨重又不好用，急需一种更轻便、更灵敏的新工具。

为了解决这些难题，来自国外的研究人员踏上了探索之路。他们致力于设计一种新型的生物传感器，最终成功开发出基于纳米结构（CeO₂-Ru@AuNPs-CNTs）芯片的 BIRC5 - mRNA 生物传感器，相关研究成果发表在《Biochemical Engineering Journal》上。这一成果意义重大，为早期乳腺癌的诊断带来了新希望，有望改变现有的诊断困境。

研究人员在开展这项研究时，运用了多种关键技术方法。首先是纳米材料的电化学筛选，他们测试了不同的金属氧化物（如 CeO₂、GeO₂、La₂O₃、WO₃和 ZrO₂），通过对比筛选出性能优越的纳米材料用于传感器构建。然后利用电化学阻抗谱（EIS），这一技术在准确识别与癌症相关的生物标志物方面发挥了关键作用，能够对生物传感器的性能进行定量和定性分析。此外，通过构建纳米复合层，在金纳米粒子的辅助下，让 4 - 氨基硫酚（ATP）在纳米复合层顶部形成自组装单层，进而化学固定与 BIRC5 - mRNA 互补的单链探针，完成生物传感器的构建。

下面来看具体的研究结果：

• 纳米材料的筛选：研究人员测试了多种金属氧化物对传感器性能的影响。通过循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）分析发现，CeO₂-Ru@AuNPs-CNTs 纳米复合材料展现出卓越的电化学性能，具备高电子转移效率、低电荷转移电阻、高催化活性、大表面积和良好的表面机械稳定性，因此被选定为构建 BIRC5 - mRNA 生物传感器的基础传感平台。
• 生物传感器的性能优化：经过全面的检测优化，新设计的基于 BIRC5 - mRNA 的生物传感器展现出良好的选择性和灵敏度。令人惊喜的是，该传感器成功实现了 0.4 ag/mL 的检测限，这一数据意味着它能够检测到极低浓度的 BIRC5 - mRNA。
• 实际应用测试：新开发的纳米结构 BIRC5 mRNA 生物传感器可直接快速检测患者血液样本中的目标 BIRC5 mRNA，无需像目前一些 RNA 生物传感器那样进行额外的标记步骤，大大简化了检测流程，为临床检测提供了便利。

在研究结论和讨论部分，该研究设计出的生物传感器优势明显。它灵活、操作简便、成本低且灵敏度高，BIRC5 转录本作为关键生物标志物，不仅可用于诊断乳腺癌，预测疾病进展，还能在乳腺癌极早期筛选患者。该生物传感器为乳腺癌的早期诊断提供了一种全新的、更高效的检测手段，有望在未来临床实践中广泛应用，帮助更多患者早发现、早治疗，改善乳腺癌患者的预后情况，推动乳腺癌诊断领域的发展。