近日，材料基因组工程研究院温维佳教授团队青年教师张源副教授在基于硫化钼低维材料相调控机理与电化学微传感器在前列腺癌早期预警中的应用研究获重要进展。论文相关工作以"Phase-regulated Sensing Mechanism of MoS2 based Nanohybrids towards Point-of-Care Prostate Cancer Diagnosis"为题被国际著名期刊Small接收发表，并被选为封面论文。
该工作利用材料基因组方法，计算和实验相结合，基于材料设计理念，预测并发现了薄层二硫化钼（MoS2）材料在电化学传感领域应用的材料基因特征，发现具有半导体性质的2H-MoS2适用于前列腺癌特异性标志物—AMACR的高灵敏检测，是一种理想的电化学敏感材料。为了增强MoS2材料传感界面的稳定性，研究团队进一步构建了Pt NWs array@MoS2三维有序结构，据此预测和提出了一种相调控电化学传感机制，继而开发出了一种针对体液中前列腺癌标志物AMACR（α-甲酰辅酶A消旋酶）进行高灵敏、选择性检测的传感材料，并成功开发制备出相应的传感器芯片。器件采用基于电化学芯片的传感检测方式，适用于血液或尿液中的痕量生物分子检测，每次对AMACR的检测仅需5微升的样品。即使在成分较复杂的胎牛血清中也可检测pg/μL至ng/μL的AMACR。其成果有助于实现前列腺癌的早发现、早诊断和早治疗，且具有无创、便捷和成本低廉等优势。
前列腺癌是危害男性健康的常见癌症之一。随着人口老龄化和生活方式的转变，我国前列腺癌发病率呈现高发趋势。前列腺癌与大多数恶性肿瘤不同，癌细胞生长速度较慢，且早期无明显症状，一旦出现症状，可能已经是中晚期，极易错过治疗的最佳时期。因此，有必要发展高灵敏的前列腺癌早期检测技术，对高危人群进行早期筛查，以提高病人存活率。该成果就是针对前列腺癌标志物实现了对痕量AMACR的高灵敏与特异性的快速检测。在实际验证实验中，该电化学微传感芯片从26个前列腺癌患者血清样本中成功检出23例。
上海大学为本论文的第一完成单位和通讯单位。论文第一作者为上海大学材料基因组工程研究院硕士生应孜，通讯作者为张源副教授。整个研究工作是依托我校材料基因组工程研究院智能材料及应用技术研究所，并与同济医院、美国凯斯西储大学、泰国拉卡邦先皇技术学院以及中科院上海微系统所进行深入合作完成的。论文链接：
https://doi.org/10.1002/smll.202000307。