低成本传感器检测生物样本中的早期帕金森病
巴西坎皮纳斯大学 (UNICAMP) 和圣卡洛斯联邦大学 (UFSCar) 的研究人员开发了一种电化学传感器,可以检测不同阶段的帕金森病。根据发表在《传感器和执行器 B:化学》杂志上的一篇文章,该设备是使用普通 3D 打印机制造的,并被证明能够进行早期诊断,还可以作为识别其他疾病的模型。
“该传感器可快速指示人体血液和合成脑脊液中蛋白质 PARK7/DJ-1 的水平。该分子与帕金森病相关的水平低于每升 40 微克 [40 微克/升],”第一作者克里斯蒂安·卡林克 (Cristiane Kalinke) 说的文章。
Kalinke 是 UNICAMP 化学研究所 (IQ) 的博士后研究员,也是英国曼彻斯特城市大学的访问研究员。
“它可以打印成各种形状和尺寸。它也可以微型化以创建真正的便携式设备,只需要非常小的样品,”她解释道。
为了构建传感器,研究人员使用了一种商业灯丝,主要由聚乳酸(PLA) 制成,这是一种可生物降解的聚合物,与导电材料(石墨烯)和其他添加剂相关。通过增材制造在塑料基板上印刷的三个电极经过化学处理,使其更具导电性,并刺激形成与抗体结合的官能团(羧基)表面层。
激活过程需要通过浸入氢氧化钠 (NaOH) 并施加电势(正和负)从电极上去除聚合物绝缘表面。然后促进抗体和 PARK7/DJ-1 之间的反应以产生诊断。
将PARK7/DJ-1的特异性抗体固定在电极表面,传感器用于检测三个水平的蛋白质:30 μg/L、40 μg/L和100 μg/L。根据科学文献中的数据,在不同阶段被诊断患有帕金森病的患者的平均水平约为 30 ± 9 μg/L。
“患者极不可能去看医生进行常规检查以检测早期帕金森氏症。如果怀疑疾病发作,身体和行为症状可能已经出现,并且该疾病可能已经确定,”说Juliano Alves Bonacin,文章的最后一位作者,IQ-UNICAMP 无机化学系教授。