多巴胺是一種廣為人知的生物標志物，對了解帕金森和阿爾茨海默病等多種神經(jīng)退行性疾病至關(guān)重要。開發(fā)改進的神經(jīng)退行性疾病臨床和非臨床診斷，需要掌握多巴胺的生理學、病理學和藥理學信息。

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）的研究人員開發(fā)了一種創(chuàng)新的生物傳感器，以改善神經(jīng)退行性疾病的診斷。該器件利用涂敷在工作電極上的多金屬氧酸鹽環(huán)糊精（POM-CD）超分子實體來檢測成神經(jīng)細胞瘤（一種腎上腺常見癌癥）細胞的實時多巴胺釋放。

KAUST研究人員開發(fā)的POM-CD生物傳感器具有優(yōu)異的電化學和比色性能，能夠在不到兩分鐘的時間內(nèi)提供視覺和數(shù)字信號。KAUST傳感器實驗室生物醫(yī)學工程碩士/博士生Saptami Suresh Shetty表示：“該傳感器憑借先進的即時護理診斷、智能手機集成和連續(xù)監(jiān)測能力，在個性化醫(yī)療方面具有很大的應(yīng)用潛力。它可以幫助醫(yī)生根據(jù)患者獨特的多巴胺特征為其量身定制治療計劃?！?/p>

該研究共同作者、KAUST化學科學教授Niveen M. Khashab強調(diào)了利用這種POM-CD MOF傳感器開發(fā)多模態(tài)傳感器的潛力：“我們開發(fā)的器件提供了一種構(gòu)建多模態(tài)傳感器的可行方案，它不僅能夠提供視覺信號，還可提供定量信號。利用簡單的線性回歸算法開發(fā)一款特定的智能手機應(yīng)用程序（app），就可以讀取顏色變化并將其轉(zhuǎn)化為定量數(shù)字信號。”

該研究作者之一Veerappan Mani博士認為，這種用戶友好、低成本的POM-CD生物傳感器可以應(yīng)用于各種環(huán)境，包括即時診斷和遠程患者監(jiān)測。

他指出：“將這種生物傳感器與智能手機無縫集成，可以實時監(jiān)測多巴胺水平，并提供三類數(shù)據(jù)：正常、不健康和極高值?！?/p>

憑借其實時監(jiān)測能力、智能手機集成和多功能應(yīng)用，KAUST開發(fā)的POM-CD生物傳感器可以用于臨床診斷、藥物發(fā)現(xiàn)和個性化醫(yī)療，有望使神經(jīng)診斷測試取得新進展。

該器件的材料用途很廣，在生物傳感及其他領(lǐng)域具有廣泛的潛在應(yīng)用。

這項研究的首席研究員Khaled Nabil Salama教授說：“針對神經(jīng)疾病先進診斷工具和療法的開發(fā)正在興起，我們開發(fā)的生物傳感器代表了該領(lǐng)域的一項重大進步?！?/p>

由于人口老齡化、技術(shù)進步、意識增強、政府對研發(fā)的支持，以及導致神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的慢性病的增加等多種因素，神經(jīng)診斷行業(yè)正在經(jīng)歷顯著增長。2022年，全球神經(jīng)診斷市場的估值為72.8億美元，預(yù)計到2032年將達到148.3億美元，預(yù)測期內(nèi)的復(fù)合年增長率預(yù)計可達7.3%。

Salama強調(diào)：“神經(jīng)診斷行業(yè)的快速擴張凸顯了持續(xù)研究的重要性，以加速我們對人腦和神經(jīng)狀況的理解。KAUST致力于在這一開創(chuàng)性領(lǐng)域發(fā)揮領(lǐng)導作用，推動創(chuàng)新解決方案，最終改善人類生活?！?/p>

審核編輯：劉清