利物浦科学家开发经济实惠的AI驱动检测技术用于阿尔茨海默病早期诊断
利物浦大学科学家团队成功研发新型低成本血液检测技术,有望显著提升阿尔茨海默病的早期检出率,使患者能够更及时获得治疗与支持。
发表在《先进医疗材料》和《ACS传感器》期刊的两项研究表明,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,可精准测量血液中阿尔茨海默病的关键生物标志物,其准确度与昂贵的医院检测相当,但成本仅为后者的极小部分。
全球性挑战
阿尔茨海默病影响全球超过5500万人,是最常见的痴呆症类型。当前专科医院实验室使用的检测方法虽准确,但价格高昂、操作复杂且普及度低,严重限制了早期诊断——尤其在资源有限的基层诊所、全科医生门诊及中低收入国家。
利物浦大学设计的这一新平台旨在解决上述问题。
低成本技术突破
在第一项研究中,研究人员开发出一种传感器:将特制"塑料抗体"附着于多孔金表面,成功在血液样本中检测到极微量的阿尔茨海默病相关蛋白(即磷酸化tau 181蛋白,简称p-tau181)。该检测在不同血液样本中均稳定可靠,结果与高端实验室方法高度一致。
在第二项研究中,团队基于普通印刷电路板(日常电子设备常用材料)构建传感器,通过特殊化学涂层实现相同生物标志物的检测,并能有效区分健康样本与患者样本。其性能几乎媲美实验室金标准检测(SIMOA),但成本大幅降低。这些研究属于英国-日本MRC-AMED合作项目"超灵敏多分析物生物传感器用于阿尔茨海默病早期诊断"的组成部分。
该设备连接低成本读取器及网络应用程序,通过AI即时分析结果,操作无需专业培训。
推动全球检测普及化
英国-日本MRC-AMED研究项目的通讯作者兼首席研究员、利物浦大学系统分子与整合生物学研究所的香农博士(Sanjiv Sharma)表示:"我们的目标是让阿尔茨海默病检测如同测量血压或血糖般普及。通过将低成本传感器与经济型电子设备及人工智能结合,我们能在几分钟内通过一滴血精准检测多种生物标志物——无论是在英国国家医疗服务体系(NHS)诊所,还是全球任何乡村医疗中心。"
世界卫生组织已呼吁开发更多经济实惠、分散化的脑部疾病检测方案。这些由利物浦大学主导的新技术正使这一愿景逐步成为现实,为全球阿尔茨海默病及痴呆症患者带来早期诊断与更优护理的希望。
两项研究详情
《先进医疗材料》期刊:
用于未稀释生物流体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聚酚红分子印迹聚合物多孔金电极
《ACS传感器》期刊:
用于床旁阿尔茨海默病检测的低成本聚酚-聚吡咯分子印迹传感器
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