新型传感器可诊断神经退行性疾病

瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)研究人员在诊断帕金森病和阿尔茨海默病等神经退行性疾病(NDD)方面取得了重大进展。他们开发了一种名为“ImmunoSEIRA”的新型生物传感器，能够检测和识别与NDD相关的错误折叠的蛋白质生物标记物。

12日发表在《科学进展》杂志上的这项研究还利用了人工智能技术，使用神经网络来量化疾病的阶段和进展。为了创建这种先进的NDD生物标志物传感器，研究人员将蛋白质生物化学、光流变学、纳米技术和AI等多个学科和多种技术整合在一起。

ImmunoSEIRA传感器采用了表面增强红外吸收光谱技术，使科学家能检测和分析与NDD相关的生物标志物的形式。该传感器配备了独特的免疫分析，就像分子探测器一样，能高精度地识别和捕获这些生物标志物。

ImmunoSEIRA的特点是采用金纳米棒阵列，带有可检测特定蛋白质的抗体，能够对极小样本中的目标生物标志物进行实时特异性捕获和结构分析。而AI算法的子集神经网络可识别特定错误折叠蛋白形式、寡聚体和纤维状聚集体的存在，可跟踪疾病的进展，实现了前所未有的检测精度。

研究进一步证明，ImmunoSEIRA可在生物体液等实际临床环境中使用，即使在人脑脊液这样的复杂液体中，该传感器的检测也同样准确。

人们常见的阿尔茨海默病、亨廷顿病、运动神经元病和帕金森病都属于NDD。这种疾病起源复杂、病因不清、表现形式多样，这些都让提早甄别和诊断这一类疾病的难度提高。现在凭借新技术，研究人员已能够准确地识别NDD的关键指标，即异常纤维的特定特征。这一关键性进步不仅为早期发现和监测NDD带来了希望，也为评估疾病发展的不同阶段的治疗方案提供了可能。