新型氣體傳感器可快速檢測肺癌關(guān)鍵標(biāo)志物苯甲醛

近日，西安交通大學(xué)生命學(xué)院方吉祥教授團隊結(jié)合了介孔金（Meso-Au）和金屬有機框架（MOFs），成功制備出具有高靈敏度和快速富集能力的新型氣體傳感器。該研究提出了納米鑄造中“軟包裹”策略，解決了多年來利用介孔模板納米鑄造法制備貴金屬介孔結(jié)構(gòu)中產(chǎn)物向分子篩模板外擴散溢出的技術(shù)難題。相關(guān)研究成果于2024年8月7日發(fā)表在NANO LETTERS上。

肺癌是世界范圍內(nèi)最致命的癌癥之一，早期診斷對于提高患者的生存率至關(guān)重要。然而，現(xiàn)有的檢測方法存在靈敏度低、成本高和操作復(fù)雜等問題。呼出氣體分析作為一種非侵入性、快速且友好的檢測方法，近年來備受關(guān)注，但其在氣態(tài)分析物的富集和檢測靈敏度方面仍有待進一步提升。

研究中所使用的介孔金合成技術(shù)，來源于方吉祥教授團隊2018年的研究成果。在本次研究中，介孔金因其大的比表面積和三維互通的孔道結(jié)構(gòu)，有助于氣態(tài)待測物的擴散與富集，而ZIF-8空心殼層可以進一步富集目標(biāo)分子，因此顯著提升了檢測的靈敏度。研究表明，該傳感器對肺癌診斷中的關(guān)鍵生物標(biāo)志物苯甲醛的檢測限達到了0.32 ppb，相較于文獻中測試結(jié)果具有顯著提升，顯示出對早期肺癌快速診斷的潛力，該新型納米結(jié)構(gòu)在氣體傳感領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用前景。

蛋黃殼結(jié)構(gòu)合成過程TEM圖和 氣體檢測示意圖。（課題組供圖）