科学家开发出经济实惠的AI驱动检测技术用于阿尔茨海默病早期诊断
由利物浦大学提供
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生物传感系统概述。来源:Advanced Healthcare Materials (2025). DOI: 10.1002/adhm.202503155
利物浦大学的科学家开发出一种新型低成本血液检测方法,可更便捷地实现阿尔茨海默病早期检测——帮助患者更早获得治疗和支持。
发表在Advanced Healthcare Materials和ACS Sensors上的两项研究表明,这种简易手持设备集成了基于分子印迹聚合物的生物传感器并由人工智能(AI)驱动,能够以接近昂贵医院检测的准确度测量血液中阿尔茨海默病的关键生物标志物,但成本仅为后者的零头。
全球有超过5500万人受阿尔茨海默病影响,这是最常见的痴呆症形式。目前的检测方法(如专科医院实验室所用)虽准确但价格高昂、操作复杂且普及度低。这限制了早期诊断——尤其在资源有限的地方诊所、全科医生诊所及中低收入国家。
利物浦大学设计的新平台旨在改变这一现状。
低成本突破性技术
在第一项研究中,研究人员开发出一种传感器,其特殊设计的"塑料抗体"附着在多孔金表面,可检测血液样本中与阿尔茨海默病相关蛋白的微量存在(称为磷酸化tau 181,即p-tau181)。该检测在不同血液样本制备条件下均表现稳定,结果与高端实验室方法一致。
来源:ACS Sensors (2025). DOI: 10.1021/acssensors.5c01816
在第二项研究中,团队基于简易印刷电路板(日常电子设备常用材料)构建传感器。通过独特化学涂层,该设备能检测相同阿尔茨海默病生物标志物并区分健康与患者样本。其性能几乎媲美实验室金标准检测(SIMOA),但成本显著降低。这些研究是英国-日本医学研究理事会-AMED合作项目的一部分,旨在开发超灵敏多分析物生物传感器用于阿尔茨海默病早期诊断。
该设备连接低成本读取器和网络应用程序,后者利用AI即时分析结果,意味着操作无需专业培训。
全球推广检测可及性
利物浦大学生系统、分子与综合生物学研究所的通讯作者桑吉夫·夏尔马博士表示:"我们的目标是让阿尔茨海默病检测像测量血压或血糖一样便捷。通过将低成本传感器与经济型电子设备和人工智能相结合,我们能在几分钟内从一滴血中精准分析多种生物标志物——无论是在英国国家医疗服务体系诊所还是全球任何乡村医疗中心。"
世界卫生组织呼吁开发更多经济实惠的脑部疾病分散化检测方案。这些由利物浦大学主导的新技术使该愿景更接近现实,为阿尔茨海默病和痴呆症患者带来更早诊断和更好护理的希望。
更多信息:
苏达安什·德什潘德等人,《用于未稀释体液中阿尔茨海默病生物标志物超灵敏AI辅助检测的氧化还原活性多酚红分子印迹聚合物》,Advanced Healthcare Materials (2025)。DOI: 10.1002/adhm.202503155
阿吉特·莫汉·阿君等人,《用于阿尔茨海默病即时检测的低成本多酚-聚吡咯分子印迹传感器》,ACS Sensors (2025)。DOI: 10.1021/acssensors.5c01816
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