近日，中古国际肿瘤诊断与能量治疗联合实验室揭牌以来发表首篇研究成果：我校欧阳瑞镯教授、刘宝林教授、缪煜清教授与古巴哈瓦那大学Abel Ibrahim Balbín Tamayo教授在人体血样中的生物标志物微RNA(miRNA-21)的快速灵敏检测方面开展合作研究，以一种基于手风琴状氧化铋和碳化钛纳米复合材料（Ti3C2@Bi2O3）构建电化学生物传感器，实现了微RNA的超灵敏检测，为癌症、肺动脉高压等重大疾病的临床早期快速诊断提供了潜在新方法、新策略。研究文章“手风琴状氧化铋和碳化钛纳米复合材料用于微RNA的电化学检测”（Ti3C2@Bi2O3 nanoaccordion for electrochemical determination of miRNA 21）发表在《微量化学学报》（Microchimica Acta）上，该论文第一作者为欧阳瑞镯教授、研究生姜岚、谢先进以及上海市肺科医院袁平博士，通讯作者为欧阳瑞镯教授、Abel Ibrahim Balbín Tamayo教授、刘宝林教授和缪煜清教授，上海理工大学为第一单位。
中国的铋金属储量和产量居世界首位，开展铋基纳米材料的研究具有得天独厚的资源优势。铋是原子序数最大的非放射性元素、它的化学性质稳定且易与氧族元素结合，可形成形貌丰富的铋基纳米材料。而且，铋基纳米材料安全无毒、可生物降解、生物相容性好，还易于功能化与表面修饰，在生物医学领域备受青睐。
此次研究就是围绕铋基纳米材料开展工作，团队通过在手风琴状碳化钛（Ti3C2）高度折叠的表面生长氧化铋（Bi2O3）纳米颗粒，赋予氧化铋@碳化钛纳米复合材料优异的生物相容性和超高的比表面积，可通过碰撞有效促进杂交连反应的杂交效率；另外，在氧化铋@碳化钛的手风琴状表面电沉积纳米金进一步提升了纳米复合材料的电化学性能和电极表面固定捕获微RNA的探针的能力，进而发展了基于氧化铋@碳化钛复合材料的电化学信号放大和杂交连反应信号放大的双信号放大策略，基于此所构建的电化学传感器对人体血样中微RNA的检测呈现超高灵敏度，检测限低至0.16 fM，显著优于目前临床所使用的实时荧光定量PCR检测方法。该策略在多种微RNA的同步多通道传感检测方面也具有明显优势。因此，所构建的氧化铋@碳化钛基传感平台在重大疾病尤其是癌症的早期诊断与筛查中具有潜在的应用前景。该工作充分体现了铋基纳米材料在生物传感与医学检测方面的优势，有效推动了我校中古国际肿瘤诊断与能量治疗联合实验室在生物传感与医学检测方面的工作进展，开辟了铋基纳米材料的新用途。
自2020年上海理工大学与哈瓦那大学签订框架合作协议以来，我校与古巴哈瓦那大学的科研人员共同在肿瘤诊断与治疗、止血材料等领域进行攻关，已发表多项双方共同研究成果。双方共同构建了一种壳聚糖基光交联水凝胶用于在术中对湿性脏器表面的快速止血和湿性皮肤止血，这项技术为湿创面止血提供了重要的研究基础。以氧化铈为基础构建复合型电化学分析免疫传感器用于血液中超灵敏微RNA-21，为肿瘤早期诊断提供了有效的检测方法与技术。除此之外，双方还在肿瘤能量治疗、肿瘤细胞治疗、肿瘤治疗器械等方面开展研究。
联合实验室及其合作研究既是两校合作交流的延续和深化，更是两校积极响应“一带一路”倡议、贯彻落实中古两国元首达成的重要合作共识的生动实践。两校将以此为契机，全面推动双方的深度合作，努力为促进两国科教发展、人文交流贡献应有力量。
氧化铋@碳化钛基电化学生物传感器的构建及其对微RNA的超灵敏检测
附：双方合作研究成果
1. 功能纳米传感界面在肿瘤标志物检测中的应用研究
链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00604-022-05624-8
链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/RA/D2RA01047J
2. 高分子水凝胶在伤口敷料中的应用研究
链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0928493121005622
供稿：健康学院、材化学院
