近日，中国科学院合肥物质院智能所黄青教授团队在阿尔茨海默症（AD）诊断技术方面取得了重要进展，开发出一种基于适配体表面增强拉曼散射（Aptamer-SERS）技术的微流控生物传感检测平台，能够在血液样本中高灵敏度检测阿尔茨海默症相关系列生物标志物。相关研究成果已发表生物传感器国际TOP期刊Biosensors and Bioelectronics上。
阿尔茨海默症作为全球范围内主要的神经系统疾病之一，长期以来由于传统诊断方法的侵入性操作和高成本问题，使得其检测面临诸多挑战。针对这一难题，黄青团队设计了一种全新的Aptamer-SERS检测方法，利用多孔玻片芯片高效检测多种阿尔茨海默症生物标志物，包括Nrgn（神经生长素）、Angio-2（血管生成素-2）、PRDX3、乳酸脱氢酶（L-LDH）和τ-441等。研究人员通过毛细管电泳选择性富集技术（CE-SELEX）获得AD生物标志物的DNA适配体，然后，他们在纳米材料上链接这些适配体，应用SERS光谱信号放大的传感技术，实现了阿摩尔级别的检测灵敏度。
近年来，黄教授研究团队已成功开发出一系列基于Aptamer-SERS技术的生物标志物专属探针，应用于检测疾病相关的特殊生物标志物，包括：IL-6（发表在《Sensors & Actuators: B. Chemical》，2021年，334: 129607）、miR-122（发表在《ACS Applied Bio Materials》，2021年，4:8386）、细胞PD-L1（发表在《Analytical Chemistry》，2024年，96 (16), 6236-6244）和外泌体PDL1（发表在《Biosensors and Bioelectronics: X》，2022年，12:100177）等。本研究工作展现了Aptamer-SERS技术可以对多目标AD生物标志物同时超灵敏检测的能力，并且可以对它们在生物体中的变化进行实时观察，这对AD疾病早筛以及AD诊治研究提供了新的有利工具和方法。
该研究得到国家自然科学基金和中国政府博士后国际交流计划的支持，在适配体筛选方面得到了北京理工大学屈峰教授课题组的协助与支持。
文章链接： https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116907
图1：基于适配体-SERS微流控芯片技术监测血液中阿尔茨海默症生物标志物的示意图。
图2：（A）探针制备步骤。（B）通过适配体1和适配体2修饰的报告探针的制备步骤。（C）使用SERS多孔玻片芯片测量小鼠血清中阿尔茨海默症相关生物标志物的实验流程。
图3： 诱导药物脑损伤的小鼠模型及通过SERS技术进行生物标志物测量结果。
图4： SERS微流控检测方法及在血液样品多指标测量的应用
