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興大與中榮團隊研發奈米電子元件 2分鐘檢測阿茲海默氏症

中興大學工學院生醫工程研究所副教授林淑萍(左)和興大醫學院學士後醫學系副教授暨臺中榮總失智中心主任李威儒,研發奈米電子元件,2分鐘檢測阿茲海默氏症。圖/興大提供
中興大學工學院生醫工程研究所副教授林淑萍(左)和興大醫學院學士後醫學系副教授暨臺中榮總失智中心主任李威儒,研發奈米電子元件,2分鐘檢測阿茲海默氏症。圖/興大提供

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阿茲海默氏症(AD)早期檢測技術,已有創新突破!由中興大學與台中榮總共組的研究團隊,歷時三年研究,4日發布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,可快速辨別不同的病程。

而主觀認知下降、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。上述相關成果11月發表於國際期刊《美國化學學會應用材料與界面》。

研究團隊由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台中榮總失智中心主任李威儒、興大生科院生醫所副教授林宜玫組成。研究經費來源包含國科會2020年,及興大與中榮的榮興計畫。

李威儒表示,目前阿茲海默氏症的診斷工具,除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,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。

另可透過奈米刷結構擴大體表面積,可無標記快速放大所偵測的電訊號,大幅提升檢測器的靈敏度,同時節省檢測時間至2分鐘。

林淑萍團隊開發具奈米刷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,將有助於未來高齡化社會中精準健康醫療的推展。

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