近日，中國科學院合肥物質院智能所黃青教授團隊在阿爾茨海默癥（AD）診斷技術方面取得了重要進展，開發出一種基于適配體表面增強拉曼散射（Aptamer-SERS）技術的微流控生物傳感檢測平臺，能夠在血液樣本中高靈敏度檢測阿爾茨海默癥相關系列生物標志物。相關研究成果已發表生物傳感器國際TOP期刊Biosensors and Bioelectronics上。

　　阿爾茨海默癥作為全球范圍內主要的神經系統疾病之一，長期以來由于傳統診斷方法的侵入性操作和高成本問題，使得其檢測面臨諸多挑戰。針對這一難題，黃青團隊設計了一種全新的Aptamer-SERS檢測方法，利用多孔玻片芯片高效檢測多種阿爾茨海默癥生物標志物，包括Nrgn（神經生長素）、Angio-2（血管生成素-2）、PRDX3、乳酸脫氫酶（L-LDH）和τ-441等。研究人員通過毛細管電泳選擇性富集技術（CE-SELEX）獲得AD生物標志物的DNA適配體，然后，他們在納米材料上鏈接這些適配體，應用SERS光譜信號放大的傳感技術，實現了阿摩爾級別的檢測靈敏度。

　　近年來，黃教授研究團隊已成功開發出一系列基于Aptamer-SERS技術的生物標志物專屬探針，應用于檢測疾病相關的特殊生物標志物，包括：IL-6（發表在《Sensors & Actuators: B. Chemical》，2021年，334: 129607）、miR-122（發表在《ACS Applied Bio Materials》，2021年，4:8386）、細胞PD-L1（發表在《Analytical Chemistry》，2024年，96 (16), 6236-6244）和外泌體PDL1（發表在《Biosensors and Bioelectronics: X》，2022年，12:100177）等。本研究工作展現了Aptamer-SERS技術可以對多目標AD生物標志物同時超靈敏檢測的能力，并且可以對它們在生物體中的變化進行實時觀察，這對AD疾病早篩以及AD診治研究提供了新的有利工具和方法。

　　該研究得到國家自然科學基金和中國政府博士后國際交流計劃的支持，在適配體篩選方面得到了北京理工大學屈峰教授課題組的協助與支持。

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

　　

 

圖1：基于適配體-SERS微流控芯片技術監測血液中阿爾茨海默癥生物標志物的示意圖。

　　

 

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

　　

 

圖3： 誘導藥物腦損傷的小鼠模型及通過SERS技術進行生物標志物測量結果。

　　

 

圖4： SERS微流控檢測方法及在血液樣品多指標測量的應用