多功能集成、成本低廉的便攜式現場檢測設備在個性化精準醫療和應對傳染病突發事件中發揮著重要作用。近日，上海交通大學醫學院分子醫學研究院研究員左小磊團隊與濟南大學于京華教授團隊合作，發展了一種基于“分子穿越”原理的紙基電化學生物傳感器，解決了一步反應完成疾病靶標分析的關鍵技術問題，并實現了核酸的快速靈敏檢測，有望為便攜式現場生化檢測提供新的手段。該項工作已于近日在線發表于《納米快報》（IF 12.08）。

電化學生物傳感器具有價格低廉、用戶友好、響應快速和易于集成、可定量檢測等優點而成為研究熱點，且非常適合于現場診斷（Point-of-care test, POCT）領域。例如，基于電化學技術的血糖儀即是最成功的范例之一。然而，核酸和蛋白質分子的高靈敏檢測方法往往涉及加樣、清洗、信號放大等多個操作步驟，難以通過一步完成整個分析過程。

針對這一長期存在的挑戰性問題，研究人員在前期利用框架核酸進行納米界面調控的研究基礎之上，設計了一種便攜式智能微型化電化學生物傳感器。利用分子穿越（molecular threading）的原理可將反應所需的多種溶液自動、可控地輸運到電極反應界面，且無需外部設備驅動。研究表明，這種電化學生物傳感器可在1小時內對核酸類疾病標志物進行快速、靈敏的檢測，并具有拓展至蛋白類疾病標志物檢測的潛力。這一技術解決了電化學生物傳感器走向實際臨床應用的一個瓶頸問題，為重大疾病快速篩查及傳染病防治提供了新的契機。