研究团队合成了一种名为ABNs的纳米颗粒，这些颗粒表面附着有DNA条形码，用于标记和检测肺癌相关的蛋白酶活动。当这些纳米传感器在肺部遇到致癌蛋白酶时，这些致癌蛋白酶会识别并切割掉纳米颗粒表面的DNA条形码。随后，这些被剪下的DNA条形码会通过血液循环逐渐在尿液中聚积，最终被排泄出体外。通过检测尿液中积聚的这些标识物，医生可以间接了解是否存在肺癌。

研究团队设计的检测试纸可以检测多达四种不同的DNA条形码，每种都表示不同的蛋白酶的存在，且不需要对尿液样本进行预处理或处理，在对样本进行检测后20分钟内就能读取结果。

研究内容简析：

研究团队对基因工程改造的小鼠进行了实验，这些小鼠的肺部肿瘤特征与人类的相似。他们在肿瘤形成初期的7.5周内对这些小鼠施用了纳米传感器。这一时间点可能相当于人类肺癌发展的I期或II期。

在小鼠首轮实验中，研究团队对20种检测不同蛋白酶活性的纳米传感器进行了测量。研究人员通过运用机器学习算法分析这些数据，他们发现仅需组合四种传感器——PLQ38-DNA1、PLQ46-DNA2、PLQ81-DNA3和PLQ83-DNA4，这四种传感器的组合被整合到名为PATROL的诊断平台中。

PATROL平台验证早期肺癌检测

其中，PLQ38、PLQ46和PLQ83这三种探针单独使用时也显示出较高的准确性，其计算的曲线下面积（AUC）值分别为0.82、0.88和0.85。当这四种探针联合使用时，总体AUC值提升至0.93，证明了其能够准确检测早期肺部肿瘤。

文献链接：

DOI：10.1126/sciadv.adj9591