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西安交大團隊在氣體傳感技術(shù)助力早期肺癌檢測方面取得重要進展
2024年08月20日 09:44:48
來源：交大新聞網(wǎng) 點擊量：6711
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。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】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。
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。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(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。
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。
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)表在國際權(quán)威期刊《NANO LETTERS》。生物醫(yī)學(xué)信息工程教育部重點實驗室和西安交通大學(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。以上工作得到了國家自然科學(xué)基金、西安交通大學(xué)創(chuàng)新團隊項目支持。
方吉祥教授團隊一直專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，課題組在濃縮富集與分子空間定位型增強光譜傳感器方面開展了大量工作。本次研究成果是團隊繼在《Nature Communications》、《Nano Letters》、《Advanced Functional Materials》等期刊發(fā)表的基于濃縮富集型增強光譜技術(shù)研究基礎(chǔ)上的又一突破性進展。
原標題：【科技自立自強】西安交大方吉祥教授團隊在氣體傳感技術(shù)助力早期肺癌檢測方面取得重要進展
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