Alzheimerova nemoc tvoří celosvětově asi 60–70 % případů demence. Jelikož na ni stále neexistuje žádný zásadní lék, je nezbytné její co nejčasnější diagnostikování. AD prokazují především pozitronová emisní tomografie (PET) a magnetická rezonance (MRI), ty jsou ovšem velmi nákladné, nejsou dostupné všude, a navíc mohou AD detekovat později, než by bylo třeba.
Testům biomarkerů AD v tělních tekutinách zatím chybí dostatečná přesnost. Například včasné posouzení progrese AD umožňuje výpočet poměru koncentrací amyloidů beta (Aβ) 42 a 40 (Aβ42/Aβ40) v tělních tekutinách (krvi, mozkomíšním moku aj.). Je-li ale jejich koncentrace extrémně nízká, pro konvenční metody (ELISA) bývá oříšek detekovat je souběžně a přesně. Řešení znamenají multiplexní senzorové platformy, ty ovšem scházejí a jejich vývoj představuje výzvu.
Zmíněná korejská multiplexní digitální senzorová platforma je založená na Ramanově spektroskopii se signálem zesíleným díky kovovým nanočásticím schopným koncentrovat dopadající světlo do těsné blízkosti povrchu (SERS – surface enhanced Raman scattering).
Výzkumný tým vyvinul více typů zlatých nanočástic s průřezem ve tvaru slunečnice, přičemž je ošetřeno, aby každá produkovala silné a jednotné signály SERS. tyto nanočástice jsou připojeny k tzv. detektorové protilátce specifické pro peptid Aβ42 či Aβ40. Peptidy přitom zachycuje vazebná protilátka na povrchu senzoru za vzniku „sendviče“, podobně jako u konvenční metody ELISA. SERS próby jsou však schopné signál mnohonásobně zesílit a platforma tak má výrazně vyšší citlivost.
Výsledná platforma detekovala Aβ42 a Aβ40 v širokém rozmezí koncentrací 10−8 až 10−13 g/ml. Vypočtený limit detekce pro protein Aβ42 byl 8,7 × 10−17 g/ml a pro Aβ40 1,0 × 10−15 g/ml, což je přibližně o 3 řády lepší než u konvenční analýzy pomocí metody ELISA.
Ačkoli v této studii nebyly testovány klinické vzorky, potvrdila se její spolehlivost v různých matricích vzorků. Přesně kvantifikovat Aβ42 a Aβ40 na klinicky relevantních úrovních by měla umět i v mozkomíšním moku a krevní plazmě.
Do budoucna by tato technika mohla umožnit simultánní kvantifikaci biomarkerů AD v klinických vzorcích a účinnou detekci časných změn poměru Aβ42/Aβ40 pro hodnocení rizika AD. Kromě toho autoři předpokládají, že bude použitelná u různých onemocnění, kde je klíčová souběžná detekce a kvantifikace více biomarkerů.
Výhodou by měly být i nízké náklady, což dovoluje sériovou výrobu a flexibilní přizpůsobení široké škále biomarkerů. Díky vysoké univerzálnosti a silnému potenciálu pro včasnou a rychlou diagnostiku in vitro je využitelná třeba i v onkologii či u neurologických poruch a infekčních onemocnění.
(esr)
Zdroje:
1. Shim J. E., Kim Y. J., Hahm E. et al. Ultrasensitive SERS nanoprobe-based multiplexed digital sensing platform for the simultaneous quantification of Alzheimer's disease biomarkers. Biosens Bioelectron 2025 Apr 15; 274: 117216, doi: 10.1016/j.bios.2025.117216.
2. A new era in Alzheimer’s detection: KRISS’s ultrasensitive diagnostic platform. Korea Research Institute of Standards and Science, 2025 Aug 14. Dostupné na: www.kriss.re.kr
