兴大与中荣团队研发奈米电子元件 2分钟检测阿兹海默氏症

中兴大学工学院生医工程研究所副教授林淑萍(左)和兴大医学院学士后医学系副教授暨台中荣总失智中心主任李威儒,研发奈米电子元件,2分钟检测阿兹海默氏症。图/兴大提供

阿兹海默氏症(AD)早期检测技术,已有创新突破!由中兴大学与台中荣总共组的研究团队,历时三年研究,4日发布开发出一款具奈米刷感测结构的电子元件,2分钟内,可快速检测血液检体中脑神经损伤分子「神经丝蛋白轻链」(NFL)的浓度,所量测电讯号与健康对照组相比,可快速辨别不同的病程。

而主观认知下降、轻度认知损伤和AD导致的失智,有助于医师对AD患者病程早期诊断与介入治疗。上述相关成果11月发表于国际期刊《美国化学学会应用材料与界面》。

研究团队由中兴大学工学院生医工程研究所副教授林淑萍,与兴大医学院学士后医学系副教授暨台中荣总失智中心主任李威儒、兴大生科院生医所副教授林宜玫组成。研究经费来源包含国科会2020年,及兴大与中荣的荣兴计划。

李威儒表示,目前阿兹海默氏症的诊断工具,除传统的临床病史询问、神经心理评估测验、和结构性脑部核磁共振或断层扫描,临床上,能实际反映脑部病理变化的正子扫描和脑脊髓液的生物标记检测,亦是发展趋势。

上述生物标记资讯,也是今年发表最新的阿兹海默氏症诊断标准中,必要的诊断条件。但是正子扫描有辐射线且价钱昂贵,而脑脊髓液的生物标记,需要侵入性的腰椎穿刺,取得检体,都有其局限性。因此,最理想的检验方式为从周边血液中,直接检测脑部病理变化相关的生物标记,来帮助诊断。

林淑萍指出,NFL浓度是阿兹海默氏症、其他失智症和多发性硬化症重要的脑部神经退化及损伤指标,传统使用酵素免疫分析法(ELISA)或其他血液生物标记检测方式,检测时间约需2至3小时。

在AD病患的周边血液中,ELISA检测结果亦显示有较高的NFL浓度。而团队所开发具奈米刷结构的电子感测元件,可同时侦测血液检体中NFL蛋白质与含NFL脑外泌体。

另可透过奈米刷结构扩大体表面积,可无标记快速放大所侦测的电讯号,大幅提升检测器的灵敏度,同时节省检测时间至2分钟。

林淑萍团队开发具奈米刷结构的电子感测元件,具有免标定、快速检测周边血NFL生物标记物,提供快速辨别AD的三个病程,将有助于未来高龄化社会中精准健康医疗的推展。