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量子点生物传感器助力诊断帕金森病
http://huangjiong102.cn  2020-08-12 05:58:34  

帕金森氏病(PD)是一种复杂的神经退行性疾病,引发了老年人许多不同的症状,这些症状可能都是由于相同的途径导致的。目前,帕金森病的诊断主要依赖于临床观察,无法建立的实验室标准检测或,精确可靠的识别这种疾病。而且由于一些症状与其它疾病重叠,尤其是发病早期,也导致了这种疾病诊断带来的挑战。

临床上迫切需要开发用于诊断这种疾病发生发展的生物传感器,研究人员利用量子点(Quantum dots ,QDs)展开了研究。量子点是一些微小的发光晶体,由于其很多优于有机染料的吸收与发射性能,包括吸收光谱宽、发射光谱窄、抗光漂白等等,因此在医学成像和药物转移等方面有很大的应用潜力,医学上利用这种晶体观测图像引导手术,光激活疗法,以及敏感诊断试验。

研究表明,线粒体中NADH:泛醌氧化还原酶(complex I)受到抑制,可能是偶发性帕金森氏病的主要原因,这种complex I的异常会引起多巴胺神经元受到阻抑,从而引起帕金森氏病的主要临床症状。complex I活性缺失与PD病症之间的关联将能用于PD的早期诊断和监测。

因此研究人员利用带有不同烷基间隔的泛终止二硫键(ubiquinone-terminated disulphides),构建了一种complex I 生物传感器。其中QD生物荧光的增强或淬火可以作为QnNS氧化还原状态的功能表象,生物共轭QnNS-QDs激发在存在NADH的时候,受到complex I的调控,刺激线粒体呼吸链电子传递系统,从而形成了一种体内和细胞内的complex I传感器。

研究人员通过实验证实了这种QnNS-QDs系统,在SH-SY5Y细胞中能监控不同complex I水平,从而能用于帕金森氏病的早期诊断及病情进展监控。