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阿尔茨海默病:从基础到临床_金戈(第八节 纳米技术在阿尔茨海默病诊断中的应用) 第(3/3)页

另有研究将Aβ靶向的特异性卡巴唑型氰基近红外荧光探针(SLCOOH)结合至超顺磁性氧化铁NPs(Fe3O4、SiO2、SLCONHRNPs)上,赋予该NPs近红外荧光成像和MRI的双模态成像能力。结果显示,该探针不仅无毒,且具有高度的BBB穿透力,同时能对抗Aβ诱导的神经毒性,发挥神经保护作用;在APP/PS1转基因小鼠模型中,该纳米探针具有高灵敏度、高特异度和高对比度,可实现模型小鼠脑内Aβ沉积的活体近红外荧光和MR的双模态成像。

因此,纳米技术作为一种富有前景的Aβ靶向探测的新兴技术,可用于溶液和活体动物中Aβ的检测,未来,基于纳米技术的纳米材料的开发和完善对实现精准探测Aβ具有重要意义。

二、基于纳米技术的Tau蛋白检测

Tau蛋白探测也是实现AD早期诊断的重要方法。有研究认为,Tau蛋白的病变水平与AD患者的认知损伤程度密切相关。因此,基于纳米技术的Tau蛋白靶向检测(表5-8-2)对实现AD早期诊断具有重要意义。

注: AuNPs:金纳米粒。BBB:血-脑屏障。PCR:聚合酶链式反应。MNPs:磁性纳米粒。CeNC/IONC/MSN-MB:二氧化铈纳米晶体/氧化铁纳米晶体/介孔二氧化硅纳米粒子-亚甲蓝。MRI:磁共振成像。PET:正电子发射型断层成像

Neely等基于AuNPs的双光子瑞利散射特性,首次将经单克隆抗Tau蛋白抗体修饰的AuNPs用于探测Tau蛋白水平,发现该AuNPs可以高灵敏和高特异地探测Tau蛋白水平(1pg/mL);而且,AuNPs表面经抗Tau蛋白抗体修饰后,其双光子瑞利散射强度增加约16倍,能够从富含多种蛋白成分的脑脊液中快速轻易地识别Tau蛋白。有研究者将经抗Tau蛋白单克隆抗体和寡核苷酸模板表面修饰的AuNPs用于人脑脊液样本中Tau蛋白的免疫PCR检测。结果显示,与传统的酶联免疫吸附检测方法相比,基于AuNPs的免疫PCR检测方法具有更高的灵敏度。另有研究将经多克隆抗Tau蛋白修饰的AuNPs(识别Tau蛋白)与经单克隆抗Tau蛋白抗体功能化的磁性NPs(表面增强拉曼散射)结合,用于双抗体夹心酶联免疫吸附实验检测Tau蛋白水平。结果显示,基于AuNPs的双抗体夹心酶联免疫吸附检测方法具有超高的灵敏度和选择性,其对Tau蛋白的检测限值甚至低于25fmol/L。研究人员用具有MRI增强作用的超小氧化铁纳米晶修饰介孔氧化硅表面,同时标记放射性核素68Ga并连接靶向Tau聚集体的配体T807。结果显示,该NPs能有效地结合Tau蛋白聚集体,并通过MRI和PET的双模态成像有效地实现靶向Tau蛋白检测和Tau蛋白与早期AD的病理改变密切相关。目前的一些方法,如神经成像、酶联免疫吸附实验和PCR可以检测病理性Tau蛋白,但由于需要高度专业的知识、操作复杂且检测效率较低,这些方法尚未得到广泛的应用。未来,应用纳米技术实现分子水平的Tau蛋白精准检测,对加速NPs临床应用转化和改善AD患者疾病转归具有重要意义。

基于纳米技术的纳米材料组装,赋予纳米材料独特的功能和生物学效应,纳米技术的发展为实现脑脊液或生理溶液(如血浆、缓冲盐溶液、生理盐水等)中Aβ或Tau蛋白的体外精准检测以及脑内Aβ或Tau蛋白的活体靶向神经成像开辟了一条新的道路。然而,作为新兴的技术手段,一方面,纳米材料的生物降解、生物分布、生物相容性及长期生物安全性等仍待评估,技术方面需要不断改进;另一方面,纳米材料对AD的诊断应用绝大部分仍处于临床前研究阶段,需要进一步的相关临床数据以促进其临床转化。在不久的将来,随着纳米技术的发展,纳米技术或将成为AD早期诊断的有效工具。


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