近日，我院研究团队在子痫前期诊断领域取得重要突破！研究团队成功开发了一种基于智能手机的无标记双通道电化学生物传感平台，可同时检测子痫前期生物标志物胎盘生长因子（PLGF）和可溶性Fms样酪氨酸激酶-1（sFlt-1），并通过分子对接分析其结合特性和信号通路。该平台结合便携式集成电路和智能手机APP，实现了即时检测（POCT），为子痫前期的早期诊断和干预提供了有力工具。在国际知名期刊Small（IF: 12.1）发表题为“Smartphone Dual-Channel Biosensor for Simultaneous PLGF/sFlt-1 Detection and Signaling Pathway Analysis”的研究性论文。

研究背景

先兆子痫（PE）是一种影响5-8% 妊娠的高血压疾病，多在孕20周后出现，可导致母婴多种并发症。早期检测PE并及时干预能改善预后、提高患者生存率，检测相关生物标志物为早期诊断带来希望，关键标志物包括PLGF、sFlt-1及其比值。单一生物标志物分析对PE诊断缺乏特异性，需同时测量多种标志物。传统检测方法步骤多、耗时长，而电化学生物传感器具有高灵敏度、便捷、成本效益高等优势，受到关注。本研究基于此开发双通道传感器用于PE生物标志物检测。

研究意义

为早期诊断先兆子痫提供了一种快速、准确且便携的检测方法，有助于及时干预和改善患者预后。

推动电化学生物传感器在临床即时检测中的应用，为相关疾病诊断提供新的技术手段。

研究思路

1、设计基于智能手机的无标记双通道电化学生物传感平台，实现PLGF和sFlt-1同时检测，并分析其信号通路。

2、采用电化学阻抗谱、循环伏安法等对电极修饰条件及生物传感器组装过程进行表征；通过差分脉冲伏安法评估传感器性能；利用分子对接工具分析信号通路；用标准ELISA方法验证结果。

3、运用Microsoft Excel进行数据录入与初步整理，通过ZView软件分析等效电路，采用AutoDock执行分子对接模拟，并进行描述统计和线性回归分析。

4、验证该生物传感平台在检测PLGF和sFlt-1方面的性能及在临床POCT应用中的潜力。

图文赏析

结论与展望

本研究成功制备基于AuNPs和石墨烯与抗体共价功能化的双通道生物传感器，能在缓冲液中灵敏检测PLGF和sFlt-1，对干扰物质和非特异性反应响应小，可快速准确检测人血浆中的目标物，结合一次性SPEs可降低成本、实现小型化和即时诊断，有望成为早期血清学检测和PE诊断的临床工具。未来，团队将进一步优化传感器性能，提高检测精度与稳定性；拓展传感器在不同临床场景中的应用，如不同孕期或不同症状患者检测；开展更多临床样本测试，验证其在大规模人群中的有效性。

成果转化与产业化展望

基于本研究的突破性成果，团队将积极推进产业化路径，重点开展便携式快检设备的研制。依托双通道传感平台的核心技术，开发集成化的POCT设备，并构建云端数据分析系统，借助手机APP实现“采样-检测-诊断”的闭环操作。此外，团队将联合各方力量加速临床落地，与医疗器械企业共建联合实验室，完成设备的中试生产；同时，通过医工结合，在合作医院开展多中心临床试验，从而推动该成果的产业化进程。

主要作者团队介绍

侯世科，天津大学温州安全（应急）研究院/天津大学卫生应急学院，教授，博导，主要研究方向为应急医学，灾难医学。

郭丽琼，天津大学温州安全（应急）研究院/天津大学卫生应急学院，研究员，博导，主要研究方向为体外诊断新技术研究、疾病风险预测、分子流行病学

陈泽涛，天津大学温州安全（应急）研究院/天津大学卫生应急学院，副研究员，硕导，主要研究方向为生物医学工程、医学传感与检测、光学传感器、穿戴式传感器件、应急医学装备

李维霞，天津大学卫生应急学院，在读博士研究生，生物医学工程专业

原文链接

http://doi.org/10.1002/smll.202503452