摘要:近日,兰州大学第一医院普外科孟文勃教授联合物理科学与技术学院丁莉芸教授组成的,2024年第14届全国大学生“挑战杯”创新创业大赛国家级金奖医工交叉团队,在Cell旗下临床子刊Med上发表了题为“Real-time diagnosis of Cholangioc
近日,兰州大学第一医院普外科孟文勃教授联合物理科学与技术学院丁莉芸教授组成的,2024年第14届全国大学生“挑战杯”创新创业大赛国家级金奖医工交叉团队,在Cell旗下临床子刊Med上发表了题为“Real-time diagnosis of Cholangiocarcinoma by combining digestive endoscopy and optic fiber biosensors based on bile Clusterin”的创新型研究论文,成功研发出首款可联合消化内镜进行体内实时检测的CLU-光纤生物传感器,为胆管癌早期诊断提供了全新的解决方案。
研究设计概览图
胆管癌是一种恶性程度极高的肿瘤,因早期诊断困难而预后极差,传统确诊仅能依靠病人出现黄疸等症状后的胆道镜活检,往往发现即非早期,手术切除率低、费用昂贵。针对这一临床难题,该团队在前期研究中发现胆汁CLU蛋白具有优异的胆管癌诊断能力,可以将诊断准确率提高至87%,相关研究成果于2023年发表在中科院一区杂志BMC Medicine。基于此,团队创新性提出“液体活检+实时传感”诊断新策略,旨在更方便、更经济、更快速的诊断出胆管癌。随后,团队成功制备高性能抗CLU抗体,联合金膜抗体耦合技术开发出可直接应用于消化道腔隙的CLU-光纤生物传感器,该传感器具备极强的稳定性和抗干扰能力,可以耐受pH 6.8–7.9、温度0–40℃的环境变化,检测限低至2.3 ng/mL,对胆管癌的诊断特异性高达91.8%。在实验动物体内验证及临床实验中,2.5米长的传感器通过消化内镜抵达十二指肠乳头,实现了零组织损伤和良好生物安全性,并可在2秒内准确判断胆管癌患病情况。
CLU-光纤生物传感器检测性能和细胞生物安全性
本研究为跨学科、多中心的国际合作项目,由兰大一院孟文勃教授、物理科学与技术学院丁莉芸教授、兰大一院普外科三病区主任岳平、中山大学第七医院袁金秋教授共同指导,第一临床医学院-物理科学与技术学院联合博士后高龙和物理科学与技术学院肖保全博士等十余位作者协作完成,在实现了一、二、三级学科交叉的同时,还得到兰州大学-瑞士洛桑大学联合博士生导师Emmanuel Mellou教授及泰国孔敬大学医学院Banchob Sripa教授、中山大学第七医院袁金秋教授、北京中科院肿瘤医院贺舜教授、兰州大学第二医院孙辉教授等团队的大力支持。
实验动物体内验证及临床实验
同时,依托该项研究成果,高龙获得2025年国家自然科学基金资助(项目号:82560492),项目名称为“CLU蛋白N-糖基化通过CTGF-LRP1轴诱导肿瘤微环境重编程驱动胆管癌进展的机制研究”。目前,兰州大学国家大学科技园持续关注并参与本项目的成果转化工作,得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金及甘肃省科技厅重大专项等项目的支持,力争产业转化,尽早应用于临床。这项技术的成功研发标志着兰州大学第一医院在医工交叉领域取得重大进展,有望在未来改变胆管癌的诊断方式,即高危患者仅需在接受消化内镜检查的同时可完成诊断,进一步降低医疗费用、提高早癌检出率。
原文链接1:https://www.cell.com/med/fulltext/S2666-6340(25)00270-3
原文链接2:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37553571/
来源:小钢体媒