2026年5月，中南大学湘雅三医院临床试验研究中心主任郭成贤团队在生物传感与分析化学领域国际权威期刊《Biosensors and Bioelectronics》（中科院一区，TOP期刊，IF=10.5）上发表了题为“Highly specific aptamer-based structure-switching sensor for detection of the smallest alkali metal ion Li+ in serum（一种基于高特异性核酸适配体结构切换传感器用于血清中最小碱金属锂离子的检测）”的研究论文。该研究由中南大学湘雅三医院临床试验研究中心与华南农业大学合作完成。临床试验研究中心主任郭成贤、华南农业大学雷红涛教授为论文共同通讯作者，研究生余雨嘉为第一作者。
碳酸锂是治疗双相情感障碍的一线药物，但由于其治疗窗极窄（0.6-1.2 mM），有效治疗血药浓度与中毒浓度非常接近，且具有明显的个体差异，中毒风险难以早期识别，临床上需要进行治疗药物监测（TDM）以确保疗效、预防中毒、保护脏器。目前临床常用的电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、离子选择性电极法（ISE）等检测手段，虽能保证检测精度，但普遍依赖大型专业设备、操作流程繁琐，且在复杂血清基质中易受干扰，难以满足快速床旁检测（POCT）的临床需求。
针对这一长期存在的临床痛点，研究团队通过Capture-SELEX技术，经过多轮严格筛选，成功获得了一种对锂离子具有高度特异性和亲和力的DNA核酸适配体Li-1。该适配体对锂离子的识别能力强，不受血清中钠、钾等大量共存离子的干扰。研究团队以此为核心元件，设计开发出一种结构切换型荧光生物传感器，通过适配体与锂离子特异性结合引发的构象改变，实现了血清中锂离子的快速、精准定量检测（图1）。
图1 结构切换型荧光生物传感器的分析性能与特异性评价
该研究相关的核心技术已获得国家发明专利授权（专利号：ZL202511639859.1），在锂离子检测生物传感器研发与临床转化应用方面形成了自主知识产权布局（图2）。同时，该项目得到了芙蓉实验室科技攻关项目(2025PT5029)的支持，有力推动了血锂治疗药物监测技术向便捷化、精准化方向的创新发展。
图2 发明专利证书
血锂浓度的精准监测对于保障精神疾病患者的用药安全具有重要意义。该研究开发的生物传感技术，为临床提供了一种高效、低成本的血锂浓度检测方案，尤其为POCT系统的研发提供了核心技术基础。该技术的应用有望优化现有的血锂治疗药物监测流程，帮助临床更及时地优化给药方案，实现碳酸锂的个体化给药治疗，守护双相情感障碍患者的用药安全。
