西安交大團(tuán)隊(duì)在氣體傳感技術(shù)助力早期肺癌檢測(cè)方面取得重要進(jìn)展
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】肺癌是世界范圍內(nèi)最致命的癌癥之一，早期診斷對(duì)于提高患者的生存率至關(guān)重要。然而，現(xiàn)有的檢測(cè)方法存在靈敏度低、成本高和操作復(fù)雜等問(wèn)題。呼出氣體分析作為一種非侵入性、快速且友好的檢測(cè)方法，近年來(lái)備受關(guān)注，但其在氣態(tài)分析物的富集和檢測(cè)靈敏度方面仍有待進(jìn)一步提升。
近日，西安交通大學(xué)生命學(xué)院方吉祥教授團(tuán)隊(duì)結(jié)合了介孔金(Meso-Au)和金屬有機(jī)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。研究中所使用的介孔金合成技術(shù)，來(lái)源于方吉祥教授團(tuán)隊(duì)2018年的研究成果(Nature Communications，2018, 9, 521)。該研究提出了納米鑄造中“軟包裹”策略，解決了多年來(lái)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(kuò)散溢出的技術(shù)難題。
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(cè)物的擴(kuò)散與富集，而ZIF-8空心殼層可以進(jìn)一步富集目標(biāo)分子，因此顯著提升了檢測(cè)的靈敏度。研究表明，該傳感器對(duì)肺癌診斷中的關(guān)鍵生物標(biāo)志物苯甲醛的檢測(cè)限達(dá)到了0.32 ppb，相較于文獻(xiàn)中測(cè)試結(jié)果具有顯著提升，顯示出對(duì)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。
相關(guān)研究成果以“蛋黃殼介孔金@MOF納米結(jié)構(gòu)：用于呼吸分析的高效氣體捕獲和富集” (Yolk-Shell Hierarchical Pore Au@MOF Nanostructures: Efficient Gas Capture and Enrichment for Advanced Breath Analysis) 為題于2024年8月7日發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《NANO LETTERS》。生物醫(yī)學(xué)信息工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和西安交通大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院為該工作的第一作者及唯一通訊作者單位。以上工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、西安交通大學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目支持。
方吉祥教授團(tuán)隊(duì)一直專(zhuān)注于拉曼光譜儀器研制、等離激元納米光學(xué)、納米光譜學(xué)及其應(yīng)用研究。近年來(lái)，課題組在濃縮富集與分子空間定位型增強(qiáng)光譜傳感器方面開(kāi)展了大量工作。本次研究成果是團(tuán)隊(duì)繼在《Nature Communications》、《Nano Letters》、《Advanced Functional Materials》等期刊發(fā)表的基于濃縮富集型增強(qiáng)光譜技術(shù)研究基礎(chǔ)上的又一突破性進(jìn)展。
原標(biāo)題：【科技自立自強(qiáng)】西安交大方吉祥教授團(tuán)隊(duì)在氣體傳感技術(shù)助力早期肺癌檢測(cè)方面取得重要進(jìn)展
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