Biosensors toward behavior detection in diagnosis of alzheimer's disease.
近年来,全球大量人群尤其是老年人受阿尔茨海默病(AD)困扰,生活质量显著下降。为早期干预疾病进展,准确、便捷、低成本的检测技术受到关注。生物传感器在AD检测与评估中具有多重优势,因此被频繁应用。行为检测是早期诊断AD的一种有前景的方式,相比传统神经心理量表更客观、定量;相比血液和脑脊液等侵入性检测更安全、舒适,且比神经影像检查更经济...
近年来,全球大量人群尤其是老年人受阿尔茨海默病(AD)困扰,生活质量显著下降。为早期干预疾病进展,准确、便捷、低成本的检测技术受到关注。生物传感器在AD检测与评估中具有多重优势,因此被频繁应用。行为检测是早期诊断AD的一种有前景的方式,相比传统神经心理量表更客观、定量;相比血液和脑脊液等侵入性检测更安全、舒适,且比神经影像检查更经济...
Wnt/β-catenin 信号通路调控胚胎发育与组织稳态中的细胞增殖和分化,其失调与神经退行性疾病等病理状态相关,在阿尔茨海默病中常受抑制。由于缺乏有效治疗,Wnt 信号成为潜在治疗靶点,而新型正向调节剂报道较少。本研究结合细胞报告基因实验、神经元培养、小鼠行为学和小鼠/爪蟾表型分析,系统表征天然化合物槲皮苷(quercitrin...
阿尔茨海默病(AD)是最常见的痴呆类型,目前血液中较可靠的AD生物标志物为β-淀粉样蛋白(Aβ)和Tau蛋白,因为淀粉样斑块和神经原纤维缠结是AD患者脑内病理标志。早期AD诊断检测技术的发展非常重要。由于伦理和技术限制,人类AD研究受限,许多研究转向果蝇等动物模型以探索AD病理。然而,果蝇中的Aβ和磷酸化Tau(p-Tau)等生物标...
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...
生物传感器用于疾病检测是医学的重要组成部分,但现有传感器疗效差且热不稳定,导致每年仍有大量患者误诊。本文以辣根过氧化物酶(HRP)为模型,提出一种仿生矿化策略,以优化生物传感器的热稳定性和活性。Fe-MOF矿化在HRP外形成盔甲结构,保护其免受高温失活;仿生矿化HRP@Fe-MOF还可双催化TMB/H2O2显色体系实现显色。由于热稳...
淀粉样蛋白β(Aβ)肽在神经元内产生,部分释放至脑实质,部分保留在胞内。由于抗Aβ抗体同时捕获Aβ及其前体蛋白APP和C99,胞内Aβ检测仍具挑战。作者此前开发了C99 720-670 FRET生物传感器用于记录γ-分泌酶活性,并建立了多重免疫染色平台,可在亚细胞分辨率下选择性检测胞内Aβ。利用这些方法,作者发现C99主要在晚期内体...
淀粉样蛋白β寡聚体(AβO)被认为是阿尔茨海默病(AD)早期诊断的可靠生物标志物。本研究开发了一种信号开-关比值电化学免疫传感器,用于超灵敏检测 AβO。为实现双信号比值策略,采用超小硫化铜纳米颗粒工程化共价有机框架杂化纳米复合材料(CuS@COFs)作为对苯二酚(HQ)氧化的优异电催化剂,产生可检测的 HQ 氧化信号;同时,以硫堇...
基于血液生物标志物的检测对阿尔茨海默病(AD)早期诊断、治疗和护理至关重要,但血清环境复杂且 AD 血液蛋白标志物丰度极低。纳米材料有望构建高灵敏晶体管生物传感器,但难以大规模制备,且在复杂生理液中同时优化重现性与灵敏度仍不足。本研究基于高均匀性半导体碳纳米管(CNT)薄膜批量制备场效应晶体管(FET)生物传感器,实现 AD 核心血...
tau病以细胞内纤维状tau缠结沉积为特征,但病理性tau种子的神经元间传播先于主要tau负荷形成。tau重复域中两个淀粉样基序VQIINK(R2)和VQIVYK(R3)可自身组装成富β-折叠纤维,但单独并不形成具种子能力的纤维;相反,完整R3区可自聚合并形成具种子能力纤维。本研究旨在鉴定tau重复域中决定种子形成及其对细胞内tau...
淀粉样蛋白β(Aβ)沉积发生在阿尔茨海默病(AD)早期,但Aβ的早期检测仍是持续挑战。本文报道了一种近红外光学纳米传感器,可在活细胞内和脑内原位检测Aβ。该传感器由单壁碳纳米管(SWCNTs)经Aβ功能化构成,Aβ–Aβ相互作用驱动传感响应。研究发现,Aβ纳米传感器通过调节纳米管近红外发射的溶剂化色移,选择性响应Aβ。该传感器可追踪...
β-分泌酶1(BACE1)催化淀粉样前体蛋白裂解生成淀粉样β肽的限速步骤,是阿尔茨海默病(AD)病理的关键酶。近期研究表明,血液和脑脊液(CSF)中BACE1水平与AD病理生理相关。本研究报道了一种一步法合成的还原氧化石墨烯(rGO),经碳二亚胺化学活化后与BACE1抗体(Ab)偶联,并固定在氟掺杂氧化锡(FTO)电极上,用于快速检...
淀粉样蛋白β(1–42) [Aβ(1–42)] 寡聚体积累与阿尔茨海默病脑内生理改变相关。本研究证明,通过电化学阻抗谱(EIS)诱导沉积金纳米粒子的纳米结构金电极可作为 Aβ(1–42) 构象生物传感器,用于阿尔茨海默病检测。单克隆抗体 12F4 被固定于电化学夹心免疫传感器自组装单分子层上,用于捕获 Aβ(1–42) 单体和寡聚体...
泛素修饰的 tau 聚集体在阿尔茨海默病(AD)及其他 tau 蛋白病的人脑中大量存在。可溶性 tau 寡聚体(TauO)是神经毒性最强的 tau 种类,可传播病理并引起认知缺陷,但泛素化是否参与 tau 形成与扩散尚不完全清楚。本研究观察到,与年龄匹配对照相比,AD 脑中 K63 连接(而非 K48 连接)泛素化 TauO 水平更...
阿尔茨海默病(AD)是老年人最常见的痴呆类型,目前仍缺乏可靠的早期检测方法。磷酸化Tau181蛋白(p-Tau181)已被鉴定为AD的高特异性生物标志物。本文报道了一种基于电化学的免疫传感器检测p-Tau181的新策略。将碳丝网印刷电极(C-SPE)修饰为负载铂纳米粒子的多壁碳纳米管(MWCNTs-PAH/Pt),以固定抗体。采用扫...
人Tau蛋白是预测阿尔茨海默病(AD)最可靠的生物标志物,但血清中低浓度Tau蛋白的检测仍是早期诊断的难点。本文报道了一种用于血清样本中Tau蛋白检测的电化学发光(ECL)免疫传感器。将金纳米星(AuNSs)修饰在碳氮化物纳米片(g-CN)上形成AuNS@g-CN纳米结构,由于AuNSs的电催化作用和局域表面等离子共振效应,其ECL...
新兴实验证据表明,阿尔茨海默病(AD)中 tau 病理可通过突触连接神经元以类朊病毒方式在脑区间传播。tau 种子化指类朊病毒 tau 招募并使正常 tau 错误折叠、产生新种子的能力,在人类 AD 脑主要 tau 病理出现前即可检出。许多抗肿瘤药物被报道可减轻神经退行性变,支持将已批准或研究中的肿瘤药物重新用于 AD 治疗。本研究...
血浆中淀粉样蛋白β1-40(Aβ1-40)与Aβ1-42比值分析可实现阿尔茨海默病(AD)的高精度诊断,但血浆Aβ检测因存在大量生物大分子干扰而难以常规开展。本文开发了一种水凝胶图案化螺旋微电极生物传感器,并结合跳跃式介电电泳(hDEP)力,用于Aβ检测。该传感器将负介电电泳(nDEP)与正介电电泳(pDEP)交替作用,形成hDEP...
阿尔茨海默病(AD)是一种以脑细胞进行性死亡为特征的神经退行性疾病,可导致记忆丧失、认知下降并最终发展为痴呆。AD还受多通路影响,随疾病进展在生物分子水平发生改变。尽管已有多种诊断技术,常规方法检测AD生物标志物时灵敏度和选择性不足。近年来,基于生物偶联物和生物受体的AD生物标志物识别在分子水平提高AD诊断选择性与灵敏度方面展现出重...