细胞内疾病标志物（如 DNA、RNA、蛋白）的精准检测是疾病早期诊断的核心，但现有技术存在明显短板：（1）获取困难：传统活检（如组织穿刺）有创且取样量有限，液体活检灵敏度不足；（2）检测滞后：PCR 等方法需离线操作，耗时>4小时，且难以实现原位实时监测。为解决上述问题，课题组成员研发系列细胞检测生物芯片技术：（1）设计反向纳米孔电场芯片，结合反向电穿孔取样与原位扩增技术，实现活细胞内 DNA 高效取样、富集与原位检测，检测时间 < 30 分钟，灵敏度比传统 PCR 提高 100 倍（Z. Wang et al. ACS Nano, 2024）；（2）开发可穿戴 RNA 检测设备（Holmes 肿瘤定位系统），通过微针提取组织间液（ISF）与 AI 深度学习肿瘤定位技术，实现肿瘤精准定位（偏差 < 肿瘤直径 40%），检测时间比 PET 提早 6 天，可监测 CA153、CEA、CA125 等肺癌标志物（Z. Wang et al. ACS Nano, 2024）；（3）构建病原体感染实时监测可穿戴生物芯片，实现 COVID-19 等病毒的呼吸式无线自诊断，以及细菌感染的动态评估（H. Li et al. Nature Communications, 2023）；