奈米電子元件 2分鐘檢測阿茲海默

2023年12月4日

阿茲海默氏症（Alzheimer′s Disease, AD）早期檢測技術有創新突破，由台灣中興大學與榮總共組的研究團隊，歷時3年，開發出一款具奈米刷感測結構的電子元件，2分鐘內可快速檢測血液檢體中腦神經損傷分子「神經絲蛋白輕鏈」（NFL）的濃度，所量測電訊號與健康對照組相比，可以快速辨別不同的病程：主觀認知下降、輕度認知損傷和AD導致的失智，有助於醫師對AD患者病程早期診斷與介入治療。此研究成果今年11月已發表在國際期刊《美國化學學會應用材料與界面》（ACS Applied Materials & Interfaces IF:9.5)。
研究團隊由台灣中興大學工學院生醫工程研究所副教授林淑萍，與興大醫學院學士後醫學系副教授暨榮總失智中心主任李威儒、生科院生醫所副教授林宜玫組成。
李威儒表示，目前阿茲海默症的診斷工具，除了傳統的臨床病史詢問、神經心理評估測驗、和結構性腦部核磁共振或斷層掃描之外，臨床上，能實際反映腦部病理變化的正子掃描和腦脊髓液的生物標記檢測，亦是發展趨勢。上述生物標記資訊，也是今年發表最新的阿茲海默氏症診斷標準中，必要的診斷條件。但是正子掃描有輻射線且價錢昂貴，而腦脊髓液的生物標記需要侵入性的腰椎穿刺取得檢體，都有其侷限性。因此，最理想的檢驗方式為從周邊血液中，直接檢測腦部病理變化相關的生物標記來幫助診斷。
林淑萍指出，NFL濃度是阿茲海默氏症、其他失智症和多發性硬化症重要的腦部神經退化及損傷指標，傳統使用酵素免疫分析法（ELISA）或其他血液生物標記檢測方式，檢測時間約需2至3小時。在AD病患的周邊血液中，ELISA檢測結果亦顯示有較高的NFL濃度。而團隊所開發具奈米刷感測結構的電子感測元件，可同時偵測血液檢體中NFL蛋白質與含NFL腦外泌體。透過奈米刷結構擴大體表面積，可無標記快速放大所偵測之電訊號，大幅提升檢測器的靈敏度，同時節省檢測時間至2分鐘。
台灣榮總指出，林淑萍團隊開發之具奈米刷感測結構的電子感測元件，具有免標定、快速檢測周邊血NFL生物標記物，提供快速辨別AD的三個病程。研究可應用於相關腦神經退化性疾病和腦部病變症之診斷與病程追蹤，有助於未來高齡化社會中精準健康醫療之推展。

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