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近日，上海交通大学医学院附属仁济医院分子医学研究院樊春海、左小磊团队在《自然-纳米技术》在线发表成果。研究人员拓展了框架核酸生物传感平台，在此基础上研制了可用于疾病分型的分类器，并通过对多维度生物标志物（核酸、蛋白质以及小分子）的分类分析，实现了前列腺癌精准诊断。

准确反映患者生理病理状态的分子分型是发展精准医学的基础。近年来，研究者利用DNA分子反应，发展了一系列基于单一维度、单一种类生物标志物的分子分类器，如mRNA分子分类器和microRNA分子分类器。但疾病发生演进过程复杂多样，疾病发展中涉及多种分子事件，包括有核酸、蛋白质、代谢小分子等多维度生物分子，因此迫切需要构建基于多维度生物标志物分子的分类器。由于不同维度的生物标志物分子具有高度的异质性，难以实现多维分子的灵敏识别与信号统一，因此构建多维度生物标志物分子分类器存在很大挑战。

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基于框架核酸生物传感的分子分类器。研究团队供图

针对这一挑战性问题，研究团队基于框架核酸的可编程特性，发展了类原子精度的信号报告体系，可将多维度生物标志物分子结合事件进行信号转化与统一，从而实现多维生物标志物分子信息高精度的权重赋予与信号转化。研究发现，该信号报告体系，可在单分子水平实现对荧光分子、酶分子以及纳米颗粒等多种信号报告基团的化学计量比控制，实现了包括microRNA、mRNA、蛋白以及小分子等多种生物标志物的信号转化。研究团队通过对3个维度下的6种生物标志物的信号转化与分类分析实现了前列腺癌的精准诊断。

这项工作依托转化医学国家重大科技基础设施，在樊春海、杨秀荣院士指导下，分子医学研究院研究员左小磊带领分子医学研究院、转化医学研究院、化学化工学院和附属仁济医院泌尿外科组成的联合团队共同完成。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41565-023-01348-9