近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所黃青教授團(tuán)隊(duì)在阿爾茨海默癥（AD）診斷技術(shù)方面取得了重要進(jìn)展，開發(fā)出一種基于適配體表面增強(qiáng)拉曼散射（Aptamer-SERS）技術(shù)的微流控生物傳感檢測(cè)平臺(tái)，能夠在血液樣本中高靈敏度檢測(cè)阿爾茨海默癥相關(guān)系列生物標(biāo)志物。相關(guān)研究成果已發(fā)表生物傳感器國(guó)際TOP期刊Biosensors and Bioelectronics上。

　　阿爾茨海默癥作為全球范圍內(nèi)主要的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一，長(zhǎng)期以來由于傳統(tǒng)診斷方法的侵入性操作和高成本問題，使得其檢測(cè)面臨諸多挑戰(zhàn)。針對(duì)這一難題，黃青團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種全新的Aptamer-SERS檢測(cè)方法，利用多孔玻片芯片高效檢測(cè)多種阿爾茨海默癥生物標(biāo)志物，包括Nrgn（神經(jīng)生長(zhǎng)素）、Angio-2（血管生成素-2）、PRDX3、乳酸脫氫酶（L-LDH）和τ-441等。研究人員通過毛細(xì)管電泳選擇性富集技術(shù)（CE-SELEX）獲得AD生物標(biāo)志物的DNA適配體，然后，他們?cè)诩{米材料上鏈接這些適配體，應(yīng)用SERS光譜信號(hào)放大的傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了阿摩爾級(jí)別的檢測(cè)靈敏度。

　　近年來，黃教授研究團(tuán)隊(duì)已成功開發(fā)出一系列基于Aptamer-SERS技術(shù)的生物標(biāo)志物專屬探針，應(yīng)用于檢測(cè)疾病相關(guān)的特殊生物標(biāo)志物，包括：IL-6（發(fā)表在《Sensors & Actuators: B. Chemical》，2021年，334: 129607）、miR-122（發(fā)表在《ACS Applied Bio Materials》，2021年，4:8386）、細(xì)胞PD-L1（發(fā)表在《Analytical Chemistry》，2024年，96 (16), 6236-6244）和外泌體PDL1（發(fā)表在《Biosensors and Bioelectronics: X》，2022年，12:100177）等。本研究工作展現(xiàn)了Aptamer-SERS技術(shù)可以對(duì)多目標(biāo)AD生物標(biāo)志物同時(shí)超靈敏檢測(cè)的能力，并且可以對(duì)它們?cè)谏矬w中的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，這對(duì)AD疾病早篩以及AD診治研究提供了新的有利工具和方法。

　　該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)政府博士后國(guó)際交流計(jì)劃的支持，在適配體篩選方面得到了北京理工大學(xué)屈峰教授課題組的協(xié)助與支持。

　　文章鏈接： https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116907 

　　

 

圖1：基于適配體-SERS微流控芯片技術(shù)監(jiān)測(cè)血液中阿爾茨海默癥生物標(biāo)志物的示意圖。

　　

 

圖2：（A）探針制備步驟。（B）通過適配體1和適配體2修飾的報(bào)告探針的制備步驟。（C）使用SERS多孔玻片芯片測(cè)量小鼠血清中阿爾茨海默癥相關(guān)生物標(biāo)志物的實(shí)驗(yàn)流程。

　　

 

圖3： 誘導(dǎo)藥物腦損傷的小鼠模型及通過SERS技術(shù)進(jìn)行生物標(biāo)志物測(cè)量結(jié)果。

　　

 

圖4： SERS微流控檢測(cè)方法及在血液樣品多指標(biāo)測(cè)量的應(yīng)用