新型傳感器可診斷神經(jīng)退行性疾病
科技日報(bào)北京7月12日電 （記者張佳欣）瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）研究人員在診斷帕金森病和阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病（NDD）方面取得了重大進(jìn)展。他們開發(fā)了一種名為“ImmunoSEIRA”的新型生物傳感器，能夠檢測和識別與NDD相關(guān)的錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)生物標(biāo)記物。
12日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的這項(xiàng)研究還利用了人工智能（AI）技術(shù)，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來量化疾病的階段和進(jìn)展。為了創(chuàng)建這種先進(jìn)的NDD生物標(biāo)志物傳感器，研究人員將蛋白質(zhì)生物化學(xué)、光流變學(xué)、納米技術(shù)和AI等多個(gè)學(xué)科和多種技術(shù)整合在一起。
ImmunoSEIRA傳感器采用了表面增強(qiáng)紅外吸收（SEIRA）光譜技術(shù)，使科學(xué)家能檢測和分析與NDD相關(guān)的生物標(biāo)志物的形式。該傳感器配備了獨(dú)特的免疫分析，就像分子探測器一樣，能高精度地識別和捕獲這些生物標(biāo)志物。
ImmunoSEIRA的特點(diǎn)是采用金納米棒陣列，帶有可檢測特定蛋白質(zhì)的抗體，能夠?qū)O小樣本中的目標(biāo)生物標(biāo)志物進(jìn)行實(shí)時(shí)特異性捕獲和結(jié)構(gòu)分析。而AI算法的子集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可識別特定錯(cuò)誤折疊蛋白形式、寡聚體和纖維狀聚集體的存在，可跟蹤疾病的進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了前所未有的檢測精度。
研究進(jìn)一步證明，ImmunoSEIRA可在生物體液等實(shí)際臨床環(huán)境中使用，即使在人腦脊液這樣的復(fù)雜液體中，該傳感器的檢測也同樣準(zhǔn)確。
【總編輯圈點(diǎn)】
人們常見的阿爾茨海默病、亨廷頓病、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病和帕金森病都屬于NDD。這種疾病起源復(fù)雜、病因不清、表現(xiàn)形式多樣，這些都讓提早甄別和診斷這一類疾病的難度提高。現(xiàn)在憑借新技術(shù)，研究人員已能夠準(zhǔn)確地識別NDD的關(guān)鍵指標(biāo)，即異常纖維的特定特征。這一關(guān)鍵性進(jìn)步不僅為早期發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測NDD帶來了希望，也為評估疾病發(fā)展的不同階段的治療方案提供了可能。
