Исследователи добились значительного прогресса в разработке анализа крови для диагностики болезни Альцгеймера. Создан новый дизайн датчика, который отличается сверхчувствительностью, превосходит конкурирующие технологии и может быть встроен в портативное устройство.
Результаты, [подробно описанные](https://opg.optica.org/abstract.cfm?URI=optica-12-10-1587) в ведущем журнале Optica, демонстрируют, что технология на основе света, разработанная командой, может успешно определять уровни специфических белков, которые служат индикаторами болезни Альцгеймера в кровотоке.
Важно отметить, что новое устройство может одновременно измерять несколько «амилоидных биомаркеров», что позволяет анализировать их соотношения — этот показатель становится высокоточным индикатором заболевания.
Разработка учёных из Йоркского университета приближает проект к клиническим испытаниям.
Международная группа исследователей из Йорка, Университета Стратклайда и учёные из Сан-Паулу, Бразилия, улучшили характеристики устройства, переработав дизайн датчика на наноскопическом уровне. Вместо предыдущей конструкции с параллельными канавками новый датчик использует сетку из «наностолбиков», которая в сочетании с золотыми наночастицами значительно усиливает световой сигнал, используемый для обнаружения белков.
Доктор Стивен Куинн из Школы физики, инженерии и технологий Йоркского университета, возглавляющий проект вместе с профессором Томасом Крауссом и доктором Кристиной Ванг, объяснил: «Когда вы сравниваете различные технологии в фотонике, вы используете „коэффициент эффективности“, который похож на оценочный лист, учитывающий ключевые параметры, такие как чувствительность и отношение сигнал/шум. Наш новый датчик по этому показателю превосходит конкурирующие технологии».
«Мы расширили границы возможного. Новая конструкция позволила нам обнаружить амилоидные биомаркеры при ультранизких, клинически значимых концентрациях, которых не мог достичь наш предыдущий датчик. Дополнительным преимуществом является то, что технология остаётся масштабируемой, пригодной для массового производства, и мы стремимся к тому, чтобы её было так же просто использовать, как тест на COVID».
Текущие методы диагностики болезни Альцгеймера
Современные методы диагностики болезни Альцгеймера, такие как сканирование мозга (ПЭТ/МРТ) или инвазивные люмбальные пункции, дорогостоящие, трудоёмкие и не всегда доступны. Хотя появляются новые высокоточные лабораторные анализы крови, они зависят от крупного дорогостоящего оборудования, а один тест может стоить тысячи фунтов.
Технология йоркской команды интегрируется в портативное устройство, которое может дать представление о заболевании в течение нескольких секунд после простого укола пальца, при предполагаемой стоимости менее 100 фунтов за тест. Это может сделать раннюю диагностику гораздо более доступной, позволяя пациентам получить доступ к новым методам лечения, которые наиболее эффективны на ранних стадиях заболевания.
Доктор Куинн добавил: «Новые методы лечения болезни Альцгеймера работают путём специфического воздействия на липкие амилоидные белки, которые накапливаются в мозге. Чтобы эти препараты были эффективны, врачи сначала должны подтвердить наличие у пациента накопления этого белка — состояние, известное как „амилоидная позитивность“. Простой, масштабируемый анализ крови может стать способом обеспечить широкий доступ к этим новым методам лечения. Мы видим устройство, удобное для врачей и которое можно использовать в медицинских учреждениях по всему миру».
Следующим важным этапом проекта станет проверка устройства с использованием образцов крови пациентов с болезнью Альцгеймера и контрольной группы здоровых людей. Этот решающий этап определит, насколько эффективно тест может различать две группы.
«Технология не ограничивается только болезнью Альцгеймера», — сказал доктор Куинн. «Те же принципы и протоколы можно использовать для обнаружения белка, называемого фосфорилированным тау, ещё одного ключевого биомаркера болезни Альцгеймера, а также альфа-синуклеина при болезни Паркинсона. Мы считаем, что это может стать платформенной технологией, помогающей дифференцировать различные формы деменции, что является серьёзной проблемой для врачей».
«Хотя нам ещё предстоит доказать его эффективность на образцах пациентов, этот технологический прорыв является важной частью головоломки и обещает стать экономически эффективным инструментом, открывающим двери для широкодоступного тестирования», — заключил доктор Куинн.
Предоставлено [Йоркским университетом](http://www.york.ac.uk/)