Biomarkers in the Early Detection of Dementia: A Systematic Review.
早期发现阿尔茨海默病及相关痴呆对及时干预和疾病管理至关重要。轻度认知障碍是正常衰老与痴呆之间的过渡状态,但诊断仍具挑战。生物标志物有望识别早期神经退行性改变,甚至早于临床症状数年。本系统综述检索 PubMed 和 Ovid MEDLINE 中 2012—2025 年发表的研究,聚焦生物标志物在阿尔茨海默病早期诊断中的作用。检索词包括...
早期发现阿尔茨海默病及相关痴呆对及时干预和疾病管理至关重要。轻度认知障碍是正常衰老与痴呆之间的过渡状态,但诊断仍具挑战。生物标志物有望识别早期神经退行性改变,甚至早于临床症状数年。本系统综述检索 PubMed 和 Ovid MEDLINE 中 2012—2025 年发表的研究,聚焦生物标志物在阿尔茨海默病早期诊断中的作用。检索词包括...
阿尔茨海默病(AD)临床进展高度异质,准确预测认知下降对治疗开发至关重要。认知衰退与病理性tau蛋白聚集体在脑内通过种子样机制扩散密切相关。本研究开发了一种基于NanoBit酶互补系统的细胞生物传感器,用于检测脑脊液(CSF)和人脑裂解液中的tau种子活性。作者将全长tau(P301L)或K18(P301L)片段分别与LgBiT和S...
α-突触核蛋白(alpha-synuclein, aSyn)在突触前神经元中的聚集是帕金森病(Parkinson’s disease, PD)进展的关键因素,因此亟需早期、灵敏且经济的检测工具。本文报道了一种基于塑料抗体(plastic antibody)的电化学生物传感器,用于检测人脑脊液(cerebrospinal fluid,...
准确的人脑脊液(CSF)介电参数对生物电磁应用至关重要,例如人脑电磁场建模、脑内电发生器定位与强度评估以及电磁防护。为在温度变化过程中用电学阻抗断层成像(EIT)检测脑损伤信号,本研究考察了 CSF 介电参数随频率(10 Hz–100 MHz)和温度(17–39 °C)的变化。首先建立 Debye 模型以表征复阻抗的频率与温度特性;...
α-突触核蛋白(αS)聚集是突触核蛋白病(包括帕金森病,PD)的主要神经病理标志。PD患者脑脊液(CSF)中αS毒性寡聚体水平升高,可作为疾病诊断生物标志物,但早期检测方法仍缺乏。作者近期鉴定出两亲性22残基α-螺旋肽PSMα3,能以低纳摩尔亲和力特异性结合αS毒性寡聚体,且对功能性单体无交叉反应。本文利用PSMα3设计了一种无标记...
早期检测顺式磷酸化tau蛋白(cis P-tau)有助于控制阿尔茨海默病(AD)进展。本研究利用作者首次报道的高亲和力抗cis P-tau单克隆抗体(mAb)构建了一种无标记电化学免疫传感器。抗体通过硫醇连接臂共价固定于金电极表面,采用电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)获取分析物响应。该传感器能在t...
监测脑脊液(CSF)microRNA(miRNA)为中枢神经系统肿瘤的诊断与管理提供了有前景的选择,但临床 CSF 中目标 miRNA 丰度极低,限制了其高灵敏检测。本文报道了一种基于目标诱导氧化还原信号放大(eTIRSA)的电化学生物传感器,用于无标记高灵敏检测 CSF 中 miR-21。该传感器通过在金纳米颗粒修饰的玻碳电极上共...
随着对低成本单平台、超微流体体积下生物流体实时分析与采样的需求不断增长,本研究开发了一种微流控传感器,采用增材制造技术制备,用于多巴胺(DA)检测。作者构建了将铅笔石墨电极(PGE)集成到三维(3D)打印微流控注射器型器件(μSyringe)中的生物传感系统,采用安培法监测DA电氧化引起的电流变化。传感信号在DA定量限0.1 nM至...
脑脊液(CSF)分析可支持神经退行性疾病(NDs)诊断,但临床应用中存在诸多限制。本研究采用新开发的流体伏安法,基于简单传感器BIONOTE(BIOsensor-based multisensorial system for mimicking Nose, Tongue and Eyes),评估其在CSF分析中的适用性。BIONOT...
Tau蛋白可形成自复制聚集体(种子),可能驱动阿尔茨海默病(AD)及相关tau病病理进展。利用表达携带疾病相关突变P301S的tau重复域并融合互补荧光蛋白的“生物传感器”细胞,可通过荧光共振能量转移(FRET)阳性细胞比例,以细胞成像或流式细胞术量化重组蛋白及脑匀浆中的种子活性。此前多项研究报道生前脑脊液(CSF)中存在tau种子...
本综述系统总结了基于侵入性和非侵入性生物样本的小型生物传感器在阿尔茨海默病(AD)早期诊断中的研究进展、挑战与未来方向,旨在为领域读者提供概念启发。文章按检测尺度(飞莫至微尺度),围绕脑脊液(CSF)、血液、尿液、汗液和泪液等样本,归纳了用于超灵敏检测多种AD生物标志物(如Aβ肽、tau蛋白、乙酰胆碱、microRNA137等)的传...
阿尔茨海默病(AD)是最常见的老年神经退行性疾病,Aβ42 和 Aβ40 的异常聚集是其典型病理标志。由于缺乏抗体、适配体等特异性识别元件,临床上难以区分并定量 Aβ42 与 Aβ40 寡聚体。本文开发了一种基于平面双层脂质膜(BLM)的电化学生物传感器。利用低质量可溶性 Aβ42 寡聚体(L-Aβ42O)和 L-Aβ40O 诱导 ...
中枢神经系统肿瘤是儿童和青少年最常见的实体瘤,也是癌症相关死亡的主要原因。这些肿瘤生物学异质性高,包含多种不同实体。分子诊断在儿童脑肿瘤中已建立,有助于更准确的患者分层。靶向、生物标志物驱动治疗的出现,提高了对肿瘤内分子改变进行纵向监测的需求,以指导精准医学治疗。然而,诊断仍主要依赖原发肿瘤分析,随访通常采用影像学技术,缺乏可能改变...
Tau蛋白是主要的神经微管相关蛋白(MAP),参与稳定微管并维持轴突内物质运输。Tau功能异常与神经退行性疾病密切相关,尤其是阿尔茨海默病(AD)。AD患者脑内六种Tau亚型均发生高磷酸化,先聚集再聚合成神经原纤维缠结。脑脊液(CSF)中检测到的Tau蛋白与AD显著相关,已被公认为该病的重要标志物。生物传感器由物理换能器和生物识别元...
α-突触核蛋白(α-synuclein, αSyn)的聚集与扩散是帕金森病等多种神经退行性疾病的标志,因此在动物模型或细胞培养中监测人源 αSyn(hαSyn)至关重要,但检测天然 hαSyn 具有挑战性。本文报道纳米抗体 NbSyn87 除结合 hαSyn 外,还可交叉结合 26S 蛋白酶体亚基 Rpn10。当 NbSyn87 在...
淀粉样β蛋白寡聚体(AβOs)已被证实是阿尔茨海默病(AD)的关键生物标志物,建立简便、灵敏且低成本的AβOs检测方法对AD早期诊断具有重要意义。普鲁士蓝纳米粒子(PBNPs)具有稳定性好、生物相容性佳、成本低、易制备和形貌可控等优点,且对荧光团具有猝灭能力;DNA可通过磷酸骨架与PBNPs中的Fe2+/Fe3+结合而吸附于其表面。...
脑脊液中的tau蛋白是阿尔茨海默病(AD)的核心生物标志物,其水平与痴呆严重程度相关,但直接无标记检测tau仍具挑战。本文报道一种基于场效应晶体管(FET)的无标记免疫传感器,可在生理条件下直接检测tau蛋白的净电荷。作者将现成的抗tau全IgG抗体与不同分子量的聚乙二醇(PEG)共同固定于传感器表面,发现将PEG从10 kDa增至...
β-淀粉样蛋白(Aβ)单体的超灵敏检测对研究阿尔茨海默病(AD)病理进展具有基础意义。本文通过简便地工程化金微电极界面,开发了一种新型电化学生物传感器,用于脑脊液(CSF)中Aβ单体的敏感、选择性监测。基于Cu2+–Aβ–血红素(hemin)的特异性配位,Aβ单体指导Cu2+-PEI/AuNPs-hemin双功能纳米探针在微电极界面...
核编码的线粒体基质蛋白17β-羟基类固醇脱氢酶10型(17β-HSD10)可调控环孢素D(cypD),而cypD参与线粒体通透性转换孔的开放;阿尔茨海默病(AD)中线粒体内积累的淀粉样β肽(Aβ)可能影响上述机制。为阐明脑线粒体中的变化,作者利用表面等离子共振(SPR)生物传感器在体外实时观察17β-HSD10与cypD的直接相互作...
α-突触核蛋白(SYN)是帕金森型痴呆的关键蛋白,精确测定脑脊液(CSF)中该蛋白含量有助于疾病诊断与预后。本研究设计了一种金纳米颗粒(AuNP)–聚谷氨酸(PGA)修饰的氧化铟锡(ITO)基一次性神经生物传感器系统,用于检测帕金森病重要生物标志物α-突触核蛋白(alpha-SYN)。谷氨酸在电极表面经电聚合形成PGA,并对影响传感...