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综述

原文链接：https://doi.org/10.1002/INMD.20230020

● 2023 年 9 月19 日， 上海交通大学钱昆、王宇宁教授团队在IMed期刊发表了题为 “Nanozymes: Applications in clinical biomarker detection”的综述文章。

● 本文综述了纳米酶在临床生物标志物检测中的最新研究进展。● 第一作者：梁丁一泰（上海交通大学）● 通讯作者：钱昆（上海交通大学），王宇宁（上海交通大学）

文章亮点

文章解读

生物酶长期以来被视为生物医学领域中高效的催化剂。然而，其有限的稳定性和高昂的成本限制了其广泛应用。为了应对这些挑战，纳米酶的出现引发了一波研究热潮，尤其是在基于纳米酶的生物传感器方面。这些纳米酶在迅速且准确检测临床生物标志物方面具有巨大的潜力，这对于各种疾病的诊断至关重要。在过去的十几年中，研究人员在用于临床生物标志物测定的纳米酶研发方面取得了重大进展。通过将具有催化活性的纳米材料与比色、荧光和电化学检测方法相结合，科学家们在临床生物标志物的检测方面取得了显著的进步。这些创新方法有望实际应用在临床诊断领域。

迄今为止，包括贵金属，金属氧化物，碳基材料等多类纳米材料被发现具有催化活性（过氧化物酶，过氧化氢酶，氧化酶和超氧化物歧化酶）。通过利用纳米材料的催化特性，纳米酶相比传统的酶测定方法具有数个优势。首先，基于纳米酶的传感器克服了传统传感器低灵敏度的缺点，能够迅速捕获和转化目标分子，从而提供更准确的检测结果。其次，对于特定目标分子的选择性非常高，能够准确区分目标物质与其他干扰物质。此外，纳米酶传感器还具备更短的响应时间和更稳定的性能，使其在实际应用中更具可靠性。最后，纳米酶的低成本使其成为传统酶测定方法的有希望替代品，为广泛应用开辟了新的可能性。

目前，科学家们已成功地利用比色、荧光和电化学方法来检测临床生物标志物，甚至也成功应用在现场即时检测（POCT）中。这些进展有望实现对疾病的更早和更精确的诊断，从而改善患者的治疗效果。尽管基于纳米酶的生物标志物测定取得了快速的进展，仍然存在一些需要解决的挑战。研究人员正在积极致力于优化纳米酶的性能，探索新的纳米材料，并扩大可检测的生物标志物范围。

本文综述了纳米酶在临床生物标志物检测中的最新研究进展。文章首先介绍了纳米酶的催化活性和临床生物标志物的分类。随后分别介绍了基于纳米酶的传感器与比色、荧光和电化学方法相结合在临床生物标志物检测中的应用。最后别具匠心的介绍了近几年纳米酶在POCT领域中的应用。我们讨论了这些检测方法用于临床诊断的优势和所面临的障碍。总之，本文旨在启发更多研究者们进一步开发基于纳米酶的临床诊断技术。

引文格式：D. Liang, Y. Wang, K. Qian, Interdiscip. Med. 2023, 1, e20230020. https://doi.org/10.1002/INMD.20230020

作者简介

钱昆（通讯作者）

 上海交通大学

现任职：

现任教育部长江学者特聘教授，上海交通大学生物医学工程学院、医学院附属仁济医院双聘研究员，肿瘤系统医学全国重点实验室PI，上海实验医学研究院院长助理，博士生导师。

主要学术荣誉和兼职：

作为主席等组织多个国际、国内学术大会，负责建设多个大型研究中心和实验室，组建多个学术专业委员会。担任7个国际学术期刊编委、编辑，50多个国际学术期刊审稿人。

主要研究方向及成果：

聚焦分子组工程与转化医学应用，工作涵盖分子组界面识别、检测设备软硬件、靶向分子重编程3个主要研究方向。已在Cell等期刊发表SCI论文120余篇，影响因子总和1400多分，获多项国际学会、期刊授奖；申请第一发明人发明专利40余项（授权10余项，已转化9项），领导团队负责国家、上海市重大、重点等20余项科研项目；获中国体外诊断优秀创新产品金奖、中国高校科技成果交易会特别金奖、上海市技术发明奖一等奖等。

作者简介

王宇宁（通讯作者）

 上海交通大学

现任职：

上海交通大学生物医学工程学院助理研究员

主要学术荣誉和兼职：

Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 客座编辑

主要研究方向及成果：

围绕质谱在低丰度蛋白质以及代谢物小分子标志物定性定量分析方面存在的困难，开发了系列基于纳米材料的生物芯片。目前，以第一作者或共同通讯作者在Small, Trends in Analytical Chemistry 等发表 SCI 论文 15 篇。主持或参与国家自然科学基金、科技部国家重点研发计划等项目。