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研究人員開發出早期阿茲海默症檢測方法

研究人員開發出早期阿茲海默症檢測方法
  • 新研究發現了一種更早檢測阿茲海默症的方法,其靈敏度比現有血液檢測技術高出 10 倍。 

  • 研究人員創造了一種名為奈米酶的人工酶,它可以模仿天然酶的作用,以比現有技術更低的水平檢測 AD 蛋白。

  • 目前,實驗室使用 ELISA 檢測來檢測疾病,但 AD 中發現的 β-澱粉樣蛋白太小而無法檢測,直到現在使用奈米酶。 

本文發表在華盛頓州立大學新聞:

華盛頓州立大學的科學家們開發了一種檢測阿茲海默症生物標記的方法,其靈敏度比目前的血液檢測技術高出 10 倍。

雖然仍處於開發的初始階段,但該研究可能有助於更早發現影響美國 580 萬人的神經退化性腦部疾病。預計到 2050 年,這一數字將增加至 1,400 萬美國人。

在華盛頓州立大學機械與材料工程學院研究教授 Dan (Annie) Du 的帶領下,研究人員在《科學》合作期刊上報告了他們使用人工酵素檢測阿茲海默症生物標記的工作, 研究。 華盛頓州立大學博士學生呂兆元和丁世超為該論文的共同第一作者。

對於阿茲海默症,醫生最常根據患者的症狀進行診斷。 到那時,患者往往已經出現嚴重的腦損傷。 磁振造影和CT掃描等影像技術也可用於幫助確診疾病,但它們不適合早期診斷。

有時,醫生可能會測試脊髓液來尋找β-澱粉樣蛋白(疾病的標記),但這個過程比簡單的血液檢查更具侵入性。

一種常見的血液檢測方法是 ELISA(酵素連結免疫吸附測定),用於檢測多種疾病,例如導致愛滋病的 HIV 和萊姆病。 ELISA 使用辣根根中發現的天然酶,該酶可以改變顏色以表明疾病生物標記的存在。 但是,使用該技術檢測阿茲海默症的β-澱粉樣蛋白很困難,因為它們在血液中的水平太低。

去年,華盛頓州立大學的研究人員使用單原子結構創建了一種人工酶,它能夠像天然酶一樣有效地工作。 他們的人造酶稱為奈米酶,由嵌入氮摻雜碳奈米管中的單個鐵原子製成。

在這項工作中,研究人員能夠使用他們的單原子奈米酶來模擬天然酶的活性位點,並以比市售 ELISA 測試低 10 倍的水平檢測阿茲海默症蛋白。

杜說:“我們創建的基於單原子催化劑的奈米酶具有與天然酶相似的結構,具有顯著的酶樣活性,為檢測阿茲海默症生物標誌物鋪平了道路。”

奈米酶也比天然酵素更強大,天然酵素可以在酸性環境或高溫下降解。 杜補充說,它的成本也較低,並且可以長期保存。

呂女士說,她的家人曾患過阿茲海默症,這種疾病對患者及其家人的日常生活產生了巨大影響。 她希望自己能夠在早期發現這種疾病方面發揮作用。

「這顯示了阿茲海默症早期診斷的巨大潛力,」她說。

研究的下一步將涉及用真實的血液樣本測試他們的方法。

除了華盛頓州立大學團隊之外,新加坡的科學家還幫助模擬了奈米酶的結構,俄勒岡州立大學和加州大學的研究人員幫助表徵了單原子催化劑。

這項研究發表在期刊上 研究 2020 年 10 月。 



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