水凝胶微珠在早期无创诊断结直肠癌的研究进展

摘要

结直肠癌(Colorectal cancer, CRC)是全球高发病率和高死亡率的恶性肿瘤之一，早期诊断对改善患者预后至关重要。然而，传统诊断方法如结肠镜检查和粪便潜血试验(Fecal occult blood test, FOBT)存在侵入性、灵敏度不足等局限性。水凝胶微珠技术因其优异的生物相容性、高负载能力和可调控的物理化学性质，在CRC早期无创诊断中展现出巨大潜力。本文综述了水凝胶微珠的技术原理、制备方法(如微流体技术、乳化法、电喷雾、光刻法和3D打印)及其在CRC核酸标志物(如基因突变、甲基化DNA)、蛋白质标志物(如CEA、CA19-9)以及循环肿瘤外泌体(Circulating tumor exosomes, CTEs)和循环肿瘤细胞(Circulating tumor cells, CTCs)检测中的应用进展。通过表面功能化策略(共价偶联、亲和素-生物素系统等)和信号放大机制(酶催化、纳米材料增强等),水凝胶微珠技术显著提高了检测灵敏度和特异度，为CRC的早期筛查和精准诊断提供了新思路。尽管该技术在临床转化中仍面临标志物异质性、样本干扰和规模化生产等挑战，但未来结合智能响应特性、机器学习优化和多学科交叉创新，有望推动其从实验室研究向实际应用转化，为CRC的早期诊断和个性化治疗提供更高效、便捷的工具。

关键词

结直肠癌 / 水凝胶微球 / 早期诊断 / 无创检测