每年美国约有9万人被诊断出帕金森病，主要风险因素是年龄。
帕金森病的特点是大脑黑质区域的多巴胺能神经元进行性变性，导致震颤和僵硬等运动问题。
帕金森病患者还可能出现神经痛、嗅觉丧失等身体症状，以及认知障碍。
帕金森病与炎症的联系
慢性炎症与帕金森病及其他神经退行性疾病的发生和发展有关。在帕金森病中，α-突触核蛋白错误折叠、线粒体功能障碍、免疫基因多态性以及肠-脑轴被认为是炎症的潜在触发因素。
细胞因子可以调节促炎和抗炎作用，并被认为是帕金森病神经炎症的主要贡献者。
作为对各种通路（包括氧化应激和血脑屏障破坏）的响应，促炎细胞因子水平升高会将胶质细胞和外周免疫细胞招募到大脑损伤部位，从而促进神经炎症。细胞因子也可直接导致神经元损伤。
这些病理变化导致α-突触核蛋白聚集，并最终导致多巴胺能神经元丢失。
“靶向这一炎症轴为早期诊断生物标志物开辟了新机会，并指导个性化、疾病修饰疗法的开发，”香港中文大学（深圳）生物医学工程教授刘国珍博士告诉Technology Networks。
创建CRISPR/Cas生物传感器
“CRISPR/Cas生物传感器能够以高特异性和灵敏度检测多种炎症生物标志物，”刘博士说。“这种方法完全符合将帕金森病视为动态免疫介导过程的理解。”
“最终吸引力在于，有可能将神经炎症从一个病理学谜团转变为我们能够主动管理的临床变量。”
刘博士和她的团队创建了一个CRISPR/Cas生物传感平台，可检测细胞因子和α-突触核蛋白等蛋白质，并将其转化为CRISPR可读取的DNA信号。
“抗体-DNA偶联物与目标细胞因子结合，释放出一个DNA激活因子，触发Cas酶产生荧光信号，”她解释道。“我们的CRISPR/Cas生物传感平台可对神经源性细胞外囊泡中的多种细胞因子和α-突触核蛋白进行谱分析，用于帕金森病的生物标志物发现。”
智能设备克服CRISPR挑战
将基于CRISPR的技术用于诊断面临若干挑战，包括对低丰度生物标志物的检测限不足。特别是对于即时检测应用，便携性和自动化构成瓶颈，多重检测也伴随着增加平台的复杂性。
“我们的智能设备平台旨在从三个方面克服CRISPR/Cas生物传感的关键挑战：第一，消除扩增步骤以实现超高灵敏度；第二，将生物传感器与微流控技术集成，实现便携、多重、即时诊断；第三，与新型换能器耦合，实现实时体内监测，”刘博士说。
纳米材料与CRISPR生物传感的结合
在2026年Pittcon会议上，刘博士将讨论将CRISPR/Cas演变为通用传感平台的战略路线图，该平台可检测核酸、蛋白质和小分子等多种分析物。
刘博士告诉Technology Networks：“我将讨论如何将包括液态金属界面在内的尖端纳米材料与合成生物学相结合，创造新一代CRISPR生物杂交系统，突破灵敏度极限，为体外和体内诊断开辟前所未有的途径。”
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