随着全球癌症发病率的不断攀升，核酸分析技术在癌症的诊断与治疗过程中扮演着至关重要的角色。近年来，众多研究揭示了微小RNA（miRNA）可以作为潜在的生物标志物，通过同时检测和分析多个miRNA有助于提高癌症诊断准确性。然而，目前常见的miRNA检测方法存在操作复杂、成本高昂，并且依赖于专业设备的问题。因此，开发一种能够准确检测和逻辑分析多种miRNA标志物并在临床护理点提供即时结果的癌症诊断技术具有迫切需求。

近日，复旦大学魏大程教授团队设计了一种基于DNA分子计算的晶体管“一站式（one-stop）”诊断平台，该平台集成了传感与计算功能，实现了在单个晶体管芯片上对多个miRNA标志物的同时检测与逻辑分析，提升了癌症诊断的效率与准确性。

该平台的工作流程包括样本输入、检测与逻辑计算、机器学习和结果输出四个步骤。首先，平台以与癌症相关的miRNAs作为输入分子，并将这些分子引入石墨烯场效应晶体管（GFET）的反应腔室中。随后，在传感界面上利用DNA分子计算技术，采用AND和OR逻辑门作为计算单元，执行多级布尔运算，生成报告基因。这些报告基因与GFET上的DNA四面体框架结合，产生电信号响应。这一步骤使得平台能够在单个晶体管上同时检测多个输入分子，降低了成本与操作复杂性。接着，通过机器学习确定最优阈值，提高诊断准确性。最终，根据电信号和阈值获得诊断结果。

由于高信号转换效率，该平台即使在分析物浓度降至2×10⁻¹⁶ M时，仍能得到准确的诊断结果。在对22例肝细胞癌患者和40例非肝细胞癌患者的血清样本进行检测时，该平台展现出高达98.4%的诊断准确率。