对残留微小肿瘤中的微量生物标志物进行活体光学成像对于癌症预后而言具有重要的意义，但这也是一项巨大的挑战。有鉴于此，郑州大学刘军杰教授、史进进教授、张开翔教授和新加坡国立大学Haiwei Song设计了一种新型的水凝胶传感器，并将其用于对难以捕获的生物标志物进行超灵敏的特异性成像。

本文要点：

（1）该水凝胶传感器无缝集成了分子信标纳米探针和成纤维细胞，具有良好的组织保留性能和优异的成像信噪比，并且能够通过核酸外切酶I介导的生物标志物循环实现信号放大。研究发现，该水凝胶传感器可以灵敏地检测出生物标志物癌胚抗原，检测限为1.8 pg mL^-1。此外，在部分切除的原发性三阴性乳腺癌(4T1)的小鼠中，它也能够成功识别中位直径小于2 mm的残留癌结节。

（2）实验结果表明，该水凝胶传感器能够利用成纤维细胞在局部富集肿瘤细胞中的作用以有效地在浸润4T1细胞的术后小鼠模型中实现对侵袭性肿瘤的诊断。在可视化成像的指导下，研究者可利用聚多巴胺纳米探针快速光热消融残留的微小肿瘤，以实现对肿瘤复发及其肺转移的有效抑制（抑制率约100%）。综上所述，该研究工作开发了一种能够对术后的残留微小肿瘤进行可视化检测的有效策略，有望进一步改善癌症手术治疗后患者的预后。

Shizhen Geng. et al. Ultrasensitive Optical Detection and Elimination of Residual Microtumors with a Postoperative Implantable Hydrogel Sensor for Preventing Cancer Recurrence. Advanced Materials. 2024

DOI: 10.1002/adma.202307923

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202307923