基于血液的多重诊断传感器有助于准确检测阿尔茨海默病

KAIST 的一个研究小组报告了通过使用密集排列的碳纳米管测量其核心生物标志物来检测阿尔茨海默病的临床准确的多路复用电子生物传感器。

阿尔茨海默病是最普遍的神经退行性疾病，影响着十分之一的 65 岁以上老年人。根据最近的报道，早期诊断可以将患这种疾病的风险降低三分之一。然而，由于准确率低且诊断成本高，其早期诊断仍然具有挑战性。

由 Chan Beum Park 教授和 Steve Park 教授领导的研究小组描述了对人类血浆中多种阿尔茨海默病核心生物标志物的超灵敏检测。该团队通过使用密集排列的单壁碳纳米管薄膜作为换能器来设计传感器阵列。

阿尔茨海默病的代表性生物标志物是β-淀粉样蛋白42、β-淀粉样蛋白40、总tau蛋白、磷酸化tau蛋白，这些生物标志物在人血浆中的浓度与阿尔茨海默病的病理直接相关。

该研究团队开发了一种高灵敏度的电阻式生物传感器，该传感器基于通过 Langmuir-Blodgett 方法制造的密集排列的碳纳米管，制造成本低。

与随机分布的碳纳米管相比，高密度排列的碳纳米管最大限度地减少了管与管的连接电阻，从而提高了传感器的灵敏度。更具体地说，这种具有密集排列的碳纳米管的电阻式传感器的灵敏度比传统的基于碳纳米管的生物传感器高出 100 多倍。

通过同时测量四种阿尔茨海默病生物标志物的浓度，可以将阿尔茨海默病患者与健康对照者区分开来，平均灵敏度为 90.0%，选择性为 90.0%，平均准确度为 88.6%。

这项名为“通过多重传感人类血浆中的核心生物标志物对阿尔茨海默病进行临床准确诊断”的工作于 2020 年 1 月 8 日发表在Nature Communications上。作者包括 Ph.D.候选人 Kayoung Kim 和 MS 候选人 Min-Ji Kim。

史蒂夫帕克教授说：“这项研究是针对已经确诊患有阿尔茨海默病的患者进行的。为了进一步在实际环境中使用，有必要对轻度认知障碍患者进行测试。”他还强调，“必须建立一个全国性的基础设施，例如轻度认知障碍队列研究和痴呆队列研究。这将有助于建立世界范围的研究网络，并将帮助各种私人和公共机构。”

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