金纳米棒为阿尔茨海默病带来新的曙光

军工资源网 2022年08月10日

阿尔茨海默氏症等与年龄有关的疾病越来越普遍,到2050年可能影响超过1.3亿人。在衰老过程中,β-淀粉样蛋白(Aβ)肽的过量产生导致大脑中形成不同类型的聚集体。虽然阿尔茨海默病的晚期阶段,当明显的神经变性明显时,其特征在于不溶性淀粉样蛋白聚集体 - 称为老年斑块,Aβ肽可以作为早期诊断和监测的生物标志物。

虽然可以使用正电子发射断层扫描来检测用放射性探针标记的Aβ聚集体,但这种方法很昂贵,并且大多数患者的可及性有限。在体内检测Aβ肽或聚集体的更简单的方法将是一种非常有吸引力的替代方案,特别是对于早期诊断。现在,研究人员认为他们可能已经找到了一种方法来做到这一点[Cabrera等人Nanomedicine 44(2022)102569,https://doi.org/10.1016/j.nano.2022.102569]。

“我们使用金纳米颗粒与荧光染料相结合来改善Aβ不溶性和可溶性聚集体的体内检测,”智利大学的Marcelo J. Kogan解释说,他领导了圣地亚哥慢性病高级中心,智利天主教大学,安德烈斯贝洛大学和圣托马斯大学Rebeca Aldunate的市长大学。“此外,金纳米颗粒可以被战略性地修改,以提供可以调节Aβ毒性的分子。

该团队最近开发了一种使用计算机断层扫描和用肽功能化的金纳米棒在体内检测Aβ聚集体的策略。现在,他们将这种策略与基于类姜黄素分子的Aβ-淀粉样蛋白成像探针相结合,这些分子在近红外(NIR)中发出荧光。金纳米颗粒通过其局部表面等离子体共振(LSPR)通过表面增强荧光(SEF)效应增强来自这些Aβ-淀粉样蛋白探针的信号。荧光团直接被入射光和从纳米颗粒散射的光激发。

“我们的创新方法允许高灵敏度地在体内检测Aβ,”Kogan说。“该系统可能有助于阿尔茨海默病的早期诊断,并将其与其他类型的痴呆症区分开来。

研究人员在两种过度表达人类Aβ肽,线虫蠕虫(秀丽隐杆线虫)和小鼠的疾病动物模型中证明了这种方法的潜力。靶向金纳米棒的施用,以及体内荧光探针或体内荧光探针前不久的施用,提高了对Aβ-淀粉样蛋白的敏感性和检测。带有NIR荧光探针的纳米系统也可用于光热应用,例如分解淀粉样蛋白聚集体以降低其毒性。

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