近日，中国科学院合肥肿瘤医院王宏志医研融合研究团队在乳腺癌紫杉醇药敏检测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，为乳腺癌患者常用化疗药物紫杉醇敏感性的快速、准确评估提供了新方法。相关研究成果以题为“A Programmable Matrix-Robust Plasmonic MetaRing Biosensor for Rapid SERS-Based Chemotherapeutic Response Profiling” 的论文，发表于国际传感器领域权威期刊 《Biosensors and Bioelectronics》（中科院一区TOP，IF=10.5）。王宏志研究员、黄光耀博士后为论文的通讯作者，博士研究生-青年医师方乐、黄光耀博士后与郝森森青年医师为本文的共同第一作者；中国科学院合肥肿瘤医院为第一完成单位和通讯作者单位。

紫杉醇是乳腺癌一线常用化疗药物，但由于肿瘤异质性及复杂生物微环境影响，不同患者对药物的反应存在明显差异。传统药敏检测方法普遍存在检测周期长、样本需求量大、依赖体外培养扩增等不足，难以及时满足临床精准用药需求。

针对这一问题，研究团队构建了基于咖啡环效应的 MetaRing 生物传感平台。该平台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，在复杂生物基质中表现出良好的检测稳定性和基质鲁棒性。利用该平台，研究人员无需标记、无需培养扩增，仅依靠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分子指纹信息。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活检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，在临床队列中取得超过92%的准确率，展现出良好的临床转化潜力。该研究为乳腺癌化疗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，也为肿瘤精准诊疗相关技术的临床转化应用提供了有力支撑。

研究工作得到安徽省卫健委科研项目、合肥物质院院长基金、白求恩医学科学研究基金、合肥肿瘤医院博士后基金等项目的支持。本技术已授权国家发明专利（ZL 2025 1 0453992.1）.

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