弗里堡大学的科学家们开发的仿生纳米传感器，能够快速、敏锐和特定检测癌症衍生的生物标志物，有望引领新一代血液测试，用于早期癌症检测和提高生存率。

 

癌症的早期检测对于成功治疗和更大的康复机会至关重要。然而，由于疾病的生物学特性和当前技术的局限性，在早期阶段发现癌症较为困难。一种有希望的方法是寻找生物标志物，如DNA和小RNA分子，它们对癌细胞具有特异性。但目前，测量这些生物标志物不仅困难而且昂贵，需要特殊设备和实验室。

 

DNA是我们细胞中携带遗传信息的分子，但它也可以被用来创造具有特定功能的微小、精确的结构。这个过程被称为DNA折纸，类似于日本的折纸艺术。弗里堡大学的研究人员正在使用这种技术创造DNA纳米传感器，它能以高精确度和灵敏度检测癌症生物标志物，如DNA和小RNA分子。由Curzio Rüegg教授（医学）和Guillermo Acuna教授（物理学）领导的两个团队正在合作开展这个项目，作为瑞士国家研究能力中心（NCCR）仿生材料项目的一部分。

 

新一代生物传感器

 

弗里堡大学的博士生Ivana Domljanovic创造了一种书本形状的DNA折纸生物传感器，可以检测与乳腺癌相关的特定小RNA（miRNA）。当miRNA存在时，它会产生强烈的荧光信号，并能在十分钟内检测出两种不同的miRNA，而且成本非常低。这项研究最近发表在《Nanoscale》杂志上。

 

高级研究助理Samet Kocabey博士和Marie Curie-Sklodowska研究员则开发了一个DNA折纸平台，可以检测多达四个不同的miRNA。这个平台使用了一个几何条码系统和名为DNA-PAINT（纳米级拓扑成像的点累积）的超分辨率显微镜技术进行检测。这种方法高度敏感，能够在非常低的水平上检测miRNA，并能专门检测miRNA的单碱基变化。这项研究最近发表在《生物传感器和生物电子学（Biosensors and Bioelectronics）》杂志上。

 

这些项目的成果对未来的研究具有重要意义。它们为创造更先进的传感器提供了基础，可以同时检测许多不同类型的核酸（多重），或检测DNA或RNA分子（mRNA）的变化。这也可以帮助开发出更快、更安全、更简单、更平价的癌症诊断方法。这些项目的最终目标是改善癌症的诊断方式和对癌症患者的护理。