在血液中早期阿尔茨海默氏病的分析通过多重化aptamer-SERS生物传感器来实现
Muhammad Muhammad1, Chao Liu2, Ge Yang3
1CAS Key Laboratory of Ion-beam Bioengineering, Institute of Intelligent Machines, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei, 230031, China; CAS Key Laboratory of Atmospheric Optics, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei, 230031, China.
Biosensors & bioelectronics
|November 7, 2024
概括
这项研究引入了一种创新的基于aptamer的生物传感器,用于使用血液分析来早期检测阿尔茨海默病 (AD). 开发的表面增强拉曼散射 (SERS) 方法提供了对AD生物标志物的敏感和定量评估.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术 纳米技术
- 神经科学是一个神经科学.
背景情况:
- 包括阿尔茨海默病 (AD) 在内的神经系统疾病对全球健康构成重大负担.
- 目前的AD诊断方法往往是侵入性的,昂贵的,并压迫医疗保健系统.
- 对于早期发现AD的可访问,非侵入性和具有成本效益的诊断工具有着至关重要的需求.
研究的目的:
- 开发和验证一种创新的基于aptamer的表面增强拉曼散射 (SERS) 生物传感器,用于早期发现阿尔茨海默病 (AD).
- 在血液样本中量化AD的关键生物标志物.
- 使用多重测定方法,确定生物标志物水平与疾病进展之间的相关性.
主要方法:
- 通过指数式丰富 (CE-SELEX) 选择基于毛细管电泳的系统演化对象的高亲和度体.
- 在多孔玻璃芯片上集成的aptamer-SERS纳米探针的开发,用于血液分析.
- 在小鼠模型和人体样本中对AD生物标志物 (Nrgn,Angio-2,PRDX3,L-LDH,t-441) 的量化,通过CT扫描成像验证.
主要成果:
- 在血液样本中成功量化多个AD生物标志物在atto-molar度.
- 在人类样本中展示了aptamer-SERS系统对多重生物标志物的能力,并将其动态调节与疾病进展相关联.
- 验证试验的灵敏度和选择性,用于早期的阿兹海默症诊断.
结论:
- 该APTAMER-SERS生物传感器系统为早期阿尔茨海默病诊断提供了一种高度选择性,敏感和定量化的方法.
- 这种创新的血液分析策略具有很强的临床应用潜力,提供了不那么侵入性和更有效的诊断替代方案.
- 开发的纳米探针和生物传感方法为改善AD管理和患者护理铺平了道路.
