近日，中国科学院合肥物质院健康所/合肥肿瘤医院王宏志研究团队在乳腺癌紫杉醇治疗敏感性研究方面取得重要进展。团队成功研发出一种可编程等离子体环生物传感器——MetaRing，可实现对乳腺癌患者常用化疗药物紫杉醇敏感性的快速、便捷和准确判别，有望为解决临床化疗中因患者个体差异及肿瘤异质性所带来的用药难题提供新的技术支撑。相关研究成果以《A Programmable Matrix-Robust Plasmonic MetaRing Biosensor for Rapid SERS-Based Chemotherapeutic Response Profiling》为题，发表于Biosensors and Bioelectronics。

研究团队围绕临床药敏检测“样本需求大、检测周期长、难以适配复杂生物样本”等瓶颈问题，创新构建了基于咖啡环效应的可编程等离子体MetaRing生物传感器。该技术通过协同调控纳米颗粒浓度与蒸发温度，实现纳米颗粒的确定性组装，形成具有致密稳定纳米间隙的分级结构，从而显著提升芯片在纯水、缓冲液、蛋白富集培养基及复杂细胞裂解液等多种生物基质中的检测稳定性与基质鲁棒性。依托表面增强拉曼光谱（SERS）对分子“指纹”信息的高灵敏捕获能力，研究团队无需标记、无需培养扩增，仅利用微量生物样本即可快速获取肿瘤细胞对紫杉醇响应的特征代谢光谱。研究结果表明，该平台可在耐药乳腺癌细胞系、异种移植瘤模型及患者来源穿刺组织中稳定识别紫杉醇敏感性相关特征信号；结合轻量化一维卷积神经网络分析后，可在10分钟内完成药物敏感性判别，并在临床队列中取得超过92%的分类准确率。该研究为乳腺癌紫杉醇敏感性的快速评估和个体化治疗决策提供了新的技术路径，展现出良好的临床转化应用前景。

博士研究生方乐、博士后黄光耀与青年医师郝森森为论文的共同第一作者，王宏志研究员、博士后黄光耀为论文的通讯作者。上述研究得到中国科学院合肥物质研究院院长基金等项目的支持。本技术已获得国家发明专利授权。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566326002538

图1. 用于乳腺癌紫杉醇治疗敏感性检测的MetaRing平台示意图