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一、項目簡介

基于石墨烯的新型早期肺癌檢測儀能夠高效便捷地檢測4種肺癌miRNA生物標記物，準確率超過90%。肺癌是全球及中國發病率和死亡率第一的癌癥。導致肺癌死亡率居高不下的主要原因就是缺乏肺癌早期診斷手段。研究表明，早期診斷和預警將使肺癌患者的存活率提高10倍以上，目前市場上迫切需要一款高效便捷，成本低廉，高靈敏的肺癌早期診斷產品。

本項目負責人為中科院博導、研究員，在美國、英國、法國、愛爾蘭、突尼斯等國家的多家研究機構從事十多年的生物傳感器研發。項目技術骨干全部具有博士學位和海外留學經歷，是一只具有多學科交叉背景的研發團隊，技術壁壘較高。

本產品的檢測技術屬醫學體外診斷產品(IVD) 行業，定位于醫療、檢驗檢疫等機構中肺癌的早期診斷篩查預警。產品形態主要包括：早期肺癌體外篩查診斷儀、石墨烯氧化物電極芯片試劑及耗材。目前，市場上還沒有一款能夠實現早期肺癌診斷的儀器，該產品具有不可替代性。

2016年，我國二級及以上醫院9807家，假設每家醫院配備1臺早期肺癌診斷儀，預期需求量為9807臺。如果單臺診斷儀售價40萬元，約40億元。2020年，假如每年5000萬人次參與肺癌早期篩查，石墨烯氧化物電極芯片試劑價格每人次200元，約100億元。僅僅是肺癌篩查，不計算設備在我國每年超過100億元市場容量。

合作單位：中國科學院重慶綠色智能技術研究院。

二、技術原理

本項目采用石墨烯作為生物傳感材料，以miRNA作為生物標記物，利用電化學檢測技術進行早期肺癌的診斷。如圖所示，在石墨烯電極表面固定特定序列的單鏈DNA探針，當樣本中含有需檢測的肺癌相關miRNA時，miRNA將與石墨烯表面的DNA探針通過堿基互補配對結合而將DNA探針從石墨烯表面釋放出來，從而使整個體系的電化學特性信號發生變化。通過檢測DNA探針從石墨烯表面釋放的電化學特性信號變化過程，便可判斷待測樣本中miRNA的含量。