韩国的一个合作研究团队开发出了一种传感器平台，只需一份唾液样本就能识别癫痫、帕金森病和精神分裂症，无需抽血或侵入性的脑脊液采集。这项基于唾液的诊断技术被描述为全球首创，它利用表面增强拉曼光谱（SERS）来检测疾病相关蛋白质的结构变化。
该研究成果发表在《先进材料》期刊上，由韩国材料科学研究院（KIMS）、高丽大学以及韩国天主教大学医学院的研究人员共同完成。
主要发现
- 该平台从唾液中分类癫痫、精神分裂症和帕金森病的准确率超过90%，最高可达98%。
- 它检测的是蛋白质的结构变化（特别是纤维化状态），而非依赖总蛋白浓度，这被描述为全球罕见的成就。
- 该技术利用氧化铜和金纳米结构上形成的等离子体热点，将生物分子的微弱拉曼信号放大超过十亿倍。
该系统的核心是Galvanic分子捕获（GME）–SERS平台。与需要血液样本或通过腰椎穿刺获取脑脊液的传统诊断方法（成本高且对身体有负担）不同，这种方法只需少量唾液。
该平台依赖于由氧化铜和金组成的纳米结构（Au–CuO），当蛋白质被捕获到其表面时，这些结构会自然产生等离子体热点。这些热点将生物分子本身微弱的拉曼信号放大超过十亿倍，从而能够解析标准诊断技术无法获得的精细分子信息。
该平台的一个关键能力是其对蛋白质纤维化的敏感性——即蛋白质从正常的单体形式转变为聚集的纤维结构的过程。异常蛋白质聚集是多种神经系统疾病的标志，而能在唾液样本中区分单体和纤维结构的能力，代表了与传统诊断方法的根本区别，传统方法通常只测量总蛋白浓度而不解析结构细节。
研究团队与圣文森特医院合作，使用临床样本对该平台进行了验证。分析了44名确诊为癫痫、精神分裂症或帕金森病患者的唾液，以及23名健康对照者的唾液。三种疾病的分类准确率均超过90%，最高达到98%，证实了该平台能够基于病理蛋白特征区分不同的神经系统疾病。
韩国材料科学研究院首席研究员朴成奎博士表示：“一个无需昂贵的PET成像或脑脊液检测、仅通过简单的唾液分析就能评估脑部疾病状况的时代已经开始。由于该工作已发表在国际顶级期刊上，该技术的原创性和创新性现已获得全球正式认可。”
高丽大学的郑浩尚教授补充说：“考虑到其非侵入性和低成本的特性，该技术具有巨大的潜力，可以从医院门诊扩展到家庭诊断设备。”
这项研究由韩国材料科学研究院先进生物与医疗材料研究部的朴成奎博士领导，并与高丽大学郑浩尚教授的团队以及韩国天主教大学医学院的研究人员合作完成。研究得到了韩国科学技术信息通信部通过KIMS基础研究项目和NST全球TOP战略研究团队计划的支持。研究结果于1月24日在线发表在影响因子为26.8的《先进材料》期刊上。
展望未来，该团队计划开发基于便携式拉曼传感器的即时诊断设备，并向医疗和生命科学领域的企业进行技术转让。如果成功商业化，该平台可能使常规神经系统筛查在传统医院环境之外变得可行，从而有可能对目前依赖于昂贵成像或侵入性体液采样进行诊断的疾病实现更早的干预。
来源：韩国材料科学研究院（注：内容可能因风格和长度进行了编辑）
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