การประยุกต์ใช้ Aptamer ในประสาทวิทยาศาสตร์ตอนที่ 2

สารสื่อประสาทอีกชนิดหนึ่งคือเซโรโทนิน มีบทบาทในกิจกรรมการปรับระบบประสาทที่ส่งผลต่อการนอนหลับ ความก้าวร้าว ความอยากอาหาร และกิจกรรมทางเพศ ผลิตในส่วนต่างๆ ของร่างกาย เช่น สมอง ไขสันหลัง เกล็ดเลือด และลำไส้ [81–84]

เซโรโทนินเป็นสารสื่อประสาทที่มีบทบาทสำคัญในสุขภาพกายและสุขภาพจิตของมนุษย์ ในร่างกายมนุษย์ เซโรโทนินควบคุมอารมณ์ ควบคุมความอยากอาหารและการนอนหลับ และส่งเสริมความรู้สึกมีความสุขทางกายและความเป็นอยู่ที่ดี อย่างไรก็ตาม เซโรโทนินยังมีบทบาทสำคัญในส่งผลต่อความจำอีกด้วย

การวิจัยพบว่าเซโรโทนินสามารถส่งเสริมการเพิ่มประสิทธิภาพหน่วยความจำโดยควบคุมการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ประสาท เมื่อผู้คนถูกกระตุ้นในทางบวก ร่างกายจะปล่อยเซโรโทนิน ซึ่งช่วยกระชับความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ประสาทและเพิ่มประสิทธิภาพความจำ เซโรโทนินยังสามารถทำให้ผู้คนมีความคิดสร้างสรรค์มากขึ้น ปรับปรุงความคล่องตัวทางจิต และช่วยขับเคลื่อนผู้คนให้เรียนรู้และคิดเร็วขึ้น

นอกจากนี้ เซโรโทนินสามารถช่วยลดอาการวิตกกังวลและซึมเศร้า ปัญหาทางอารมณ์ที่อาจส่งผลเสียต่อสมาธิและความจำของผู้คน อารมณ์และสภาพจิตใจที่มีความสุขมักจะส่งเสริมการรับรู้และความสามารถในการเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ ของผู้คน

โดยสรุป เซโรโทนินมีบทบาทสำคัญในการเรียนรู้และความจำด้านสุขภาพกายและสุขภาพจิตของเรา เราสามารถเพิ่มการปล่อยเซโรโทนินและ [ปรับปรุงความจำ] ได้โดยการเปลี่ยนนิสัยการกิน ปริมาณการออกกำลังกาย วิธีการเรียนรู้ ฯลฯ ปลูกฝังความคิดเชิงบวกและมีสุขภาพดี และท้าทายตัวเองอย่างต่อเนื่องเพื่อส่งเสริมการเพิ่มความจำอย่างต่อเนื่อง จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche Deserticola สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจาก Cistanche Deserticola มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ และต่อต้านวัย ซึ่งสามารถช่วยลดปฏิกิริยาออกซิเดชันและการอักเสบในสมอง จึงช่วยปกป้อง สุขภาพของระบบประสาท นอกจากนี้ Cistanche Deserticola ยังสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมเซลล์ประสาท ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการเชื่อมต่อและการทำงานของโครงข่ายประสาทเทียม ผลกระทบเหล่านี้สามารถช่วยพัฒนาความจำ การเรียนรู้ และความเร็วในการคิด และยังอาจป้องกันการพัฒนาของความผิดปกติทางสติปัญญาและโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาทอีกด้วย

คลิกรู้อาหารเสริมเพื่อเพิ่มความจำ

ความไม่สมดุลของระดับเซโรโทนินส่วนปลายเชื่อมโยงกับสภาวะของโรคต่างๆ รวมถึงความดันโลหิตสูง โรคไต และภาวะซึมเศร้า ดังนั้นการใช้เซโรโทนินเพื่อทำนายสถานะของโรคและเริ่มต้นการรักษาที่เหมาะสมจึงมีความสำคัญทางคลินิก

การทดสอบพลาสโมนิกสำหรับเซโรโทนินได้รับการพัฒนาด้วยคอนจูเกต aptamer – AuNP ซึ่งการเปลี่ยนแปลงการรวมตัวเมื่อมีเซโรโทนินอยู่ การเปลี่ยนแปลงการรวมตัวของอนุภาคสามารถวัดได้จากการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นสูงสุดของการดูดกลืนแสง

การทดสอบแสดงการตอบสนองที่จำเพาะต่อเซโรโทนินและไม่ให้สัญญาณที่มีนัยสำคัญทางสถิติกับสารเมตาบอไลต์, 5-กรดไฮดรอกซีอินโดเลอะซิติก (5-HIAA), เอพิเนฟรีน หรือนอร์เอพิเนฟริน เมื่อทดสอบแต่ละรายการที่ 1 µM

Bovineserum ของทารกในครรภ์ซึ่งเลียนแบบซีรั่มของมนุษย์ยังไม่มีสัญญาณใดๆ [85] เมื่อเร็วๆ นี้ neuroprobes ที่ใช้ทรานซิสเตอร์แบบaptamer–field-effect (FET) แบบฝังได้ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อตรวจติดตามระดับเซโรโทนินในเนื้อเยื่อสมอง พื้นผิว Ultrathin In2O3 ของ FET ระดับนาโนได้รับการแก้ไขด้วยแอปทาเมอร์ และ neuroprobes เหล่านี้เปิดใช้งานขีดจำกัดการตรวจจับเซโรโทนินของ fM ในสิ่งมีชีวิต โดยมีการเปรอะเปื้อนทางชีวภาพน้อยที่สุด [86]

เมื่อมีการตรวจระบบประสาทเพิ่มเติม การบันทึก spatiotemporal ของการทำงานของระบบประสาทจึงสามารถเข้าใจการทำงานของสมองได้ในระดับที่ลึกกว่ามาก อะพิเนฟรินเป็นสารสื่อประสาทชนิดคาทีโคลามีนที่มีการทำงานทางสรีรวิทยาที่หลากหลาย ซึ่งระดับที่ผิดปกติอาจทำให้เกิดปัญหาสุขภาพ เช่น ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ กล้ามเนื้อหัวใจตาย เลือด ความดันเพิ่มขึ้นและอาการบวมน้ำที่ปอด

สิ่งสำคัญคือต้องระบุปริมาณอะดรีนาลีนที่ไหลเวียนเพื่อสังเกตสถานะโรคที่เกี่ยวข้องเหล่านี้ ด้วยจุดมุ่งหมายนี้ วิธีการตรวจจับการวัดสีจึงได้รับการพัฒนาโดยอาศัยปฏิสัมพันธ์ของอะพิเนฟรีนกับ Au-NP ที่ปรับการทำงานของแอปทาเมอร์ ระบบนี้มีราคาถูกกว่าและมีความเฉพาะเจาะจงมากกว่าเทคนิคอื่นๆ ในการหาปริมาณอะพิเนฟริน เช่น โดยวิธีโครมาโทกราฟีของเหลว และสเปกโตรโฟโตเมทรี

นอกจากนี้ ขีดจำกัดการตรวจจับที่ 0.9 นาโนโมลาร์ถูกกำหนดโดย UV-visiblespectroscopy ซึ่งเป็นขีดจำกัดการตรวจจับต่ำสุดที่บันทึกไว้สำหรับอะพิเนฟรินโดยใช้วิธีการวัดสีใดๆ สารคล้ายคลึงของอะพิเนฟริน, 3,4-กรดไดไฮดรอกซีฟีนิลอะซิติก (DOPAC), ทริปโตเฟน, กรดแอสคอร์บิก, โดปามีน, ไทโรซีน และกรดโฮโมวานิลลิก แสดงการตอบสนองเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ซึ่งบ่งชี้ถึงความจำเพาะสูงของแอปตาเซ็นเซอร์ [87]

การเปลี่ยนแปลงระดับของสารสื่อประสาทตัวเดียวสามารถบ่งบอกถึงโรคใดๆ ก็ได้ ซึ่งทำให้ไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่งที่การวินิจฉัยโรคจะสามารถทำได้โดยอาศัยการวัดรูปแบบของสารสื่อประสาทตัวเดียว ดังนั้น ความสามารถของแอปทาสเซนเซอร์ส่วนใหญ่ในการรวมเข้ากับแพลตฟอร์มมัลติเพล็กซ์จะส่งผลให้เครื่องมือวินิจฉัยเหมาะสมกับคลินิกมากขึ้น และมีศักยภาพในการสนับสนุนการระบุโรคที่แม่นยำยิ่งขึ้น

2.3. การตรวจหาไบโอมาร์คเกอร์
ตัวชี้วัดทางชีวภาพคือสาร โครงสร้าง หรือกระบวนการใดๆ ในร่างกายที่ส่งผลให้เกิดผลลัพธ์หรือบ่งบอกถึงการมีอยู่ของโรคที่เฉพาะเจาะจง ตัวชี้วัดทางชีวภาพหลายชนิดเป็นสารที่สามารถตรวจวัดได้ในของเหลวชีวภาพ เช่น เลือด น้ำลาย และปัสสาวะ

ปัญหาหลักของการระบุคุณลักษณะของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสำหรับโรคทางระบบประสาทคืออุปสรรคในเลือดและสมอง (BBB) ​​ซึ่งโมเลกุลจำนวนมาก รวมถึงโปรตีนจำนวนมากไม่สามารถผ่านไปได้ แม้ว่าโปรตีนจะเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่สำคัญสำหรับโรคบางชนิด แต่เปปไทด์ขนาดเล็ก เช่น นิวโรเปปไทด์ Y หรือชิ้นส่วนของโปรตีน มีแนวโน้มที่จะผ่าน BBB และตรวจพบในระบบไหลเวียนมากกว่า

สารเมตาโบไลต์เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพอีกกลุ่มที่สำคัญสำหรับความผิดปกติทางระบบประสาท บริษัท NeoVentures Biotechnology Inc. ได้พัฒนาวิธีการคัดเลือกแอปทาเมอร์ที่เรียกว่า FRELEX ซึ่งช่วยให้สามารถเลือกแอปทาเมอร์ตามการแข่งขันระหว่างชอร์ตโอลิโกนิวคลีโอไทด์ที่ติดอยู่กับพื้นผิวและเป้าหมาย เช่นเดียวกับเซลล์-SELEX และรูปแบบอื่นๆ ของการสลับโครงสร้าง SELEX โปรโตคอลนี้สามารถดำเนินการกับตัวอย่างที่มีส่วนผสมของส่วนประกอบโดยไม่ต้องทราบล่วงหน้าเกี่ยวกับเป้าหมายที่จะเลือกผู้ตรวจสอบ

ด้วยรูปแบบ SELEX เหล่านี้ การเลือกตัวนับจะดำเนินการกับชุดย่อยของส่วนประกอบโดยเฉพาะเพื่อขับเคลื่อนการเลือกแอปทาเมอร์ที่ตอบสนองความต้องการเฉพาะที่ต้องการ เมื่อใช้ FRELEX แอปทาเมอร์จะถูกเลือกโดยเทียบกับซีรั่มจากหนูดัดแปลงพันธุกรรมที่มีการแสดงออกมากเกินไปของโปรตีนเทาว์ของมนุษย์

เพื่อผลักดันการเลือกแอปทาเมอร์ไปสู่เอกภาพของมนุษย์และผลที่ตามมาของการแสดงออกมากเกินไปของเอกภาพ จึงมีการใช้ซีรั่มจากหนูชนิดไวด์ในการคัดเลือกกลับ กลุ่มระบุลำดับของแอปทาเมอร์ที่ได้รับการเสริมสมรรถนะโดยใช้ NGS และระบุลักษณะของแอปทาเมอร์บางตัวสำหรับหนูดัดแปลงพันธุกรรมระยะสุดท้ายและหนูชนิดไวด์โดยการเปรียบเทียบความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของพวกมัน

พวกเขาตั้งสมมติฐานว่าความแตกต่างในความอุดมสมบูรณ์สะท้อนถึงความเข้มข้นของอีพิโทป (เพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการแสดงออกของเอกภาพมากเกินไป) ซึ่งผู้ตรวจสอบสามารถโต้ตอบได้ [29]

3. การใช้งานด้านการวินิจฉัยและการรักษา

โรคเกี่ยวกับระบบประสาทเสื่อม (NDs) เกี่ยวข้องกับการเสื่อมของเซลล์ประสาทในสมองซึ่งส่งผลให้สูญเสียโครงสร้างและการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง ND อาจเกิดจากความชรา พันธุกรรม และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม

ภาวะสมองเสื่อมเป็นหนึ่งในโรค ND ที่เกี่ยวข้องกับอายุมากที่สุด เช่นเดียวกับโรคอัลไซเมอร์ (AD) โรคพาร์กินสัน (PD) อาจเกิดจากการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมและ/หรือสารพิษจากสิ่งแวดล้อม เส้นโลหิตตีบด้านข้าง Amyotrophic (ALS), หลายเส้นโลหิตตีบ (MS), โรคฮันติงตัน (HD) และโรคพรีออนเป็น ND ทั่วไปอื่น ๆ ที่มีการเชื่อมโยงทางพันธุกรรม

น่าเสียดายที่ไม่มีวิธีรักษาที่มีประสิทธิภาพหรือกลยุทธ์การตรวจหาโรคตั้งแต่เนิ่นๆ สำหรับโรคเหล่านี้ เช่นเดียวกับแอนติบอดีที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย aptamers ได้กลายเป็นสารที่น่าสนใจเพื่อนำไปใช้กับการพัฒนาไบโอเซนเซอร์ใหม่สำหรับการวินิจฉัยโรค NDs ในระยะเริ่มต้นและการรักษาโรคเหล่านี้ [88]

3.1. โรคอัลไซเมอร์

เนื่องจากโรคทางสมองที่มีความก้าวหน้าตามอายุซึ่งส่งผลให้เกิดความบกพร่องทางจิต AD จึงเป็นภาวะสมองเสื่อมรูปแบบหนึ่งที่พบบ่อยที่สุด พยาธิวิทยาของมันมีลักษณะเฉพาะคือการรวมตัวของอะไมลอยด์- (A) ที่ได้มาจากโปรตีนสารตั้งต้นของอะไมลอยด์ (APP) และเริ่มต้นในบริเวณสมองของฮิบโปแคมปัส

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่าพิษต่อระบบประสาทที่เกิดจาก A มีความสัมพันธ์กับโล่ A (AP) และไฟบริล (AF) ที่ไม่ละลายน้ำ แต่หลักฐานล่าสุดบ่งชี้ว่าโอลิโกเมอร์ A ที่ละลายได้ (AO) ก็สัมพันธ์กับการโจมตีของ AD เช่นกัน
ดังนั้น AO จึงได้รับการระบุว่าเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่น่าสนใจสำหรับการวินิจฉัยโรค AD ในระยะเริ่มต้น และ A และ tau ถือเป็นเป้าหมายการรักษาที่สำคัญสำหรับการรักษา AD [89]

3.1.1. การวินิจฉัย AD

ผู้ตรวจสอบที่อธิบายไว้ตั้งแต่เนิ่นๆ กับ AO มีความสัมพันธ์และความจำเพาะต่ำ แต่การศึกษาในภายหลังประสบความสำเร็จมากกว่าในการระบุผู้ตรวจสอบที่จำแนกไฟบริลของ 40-รูปแบบตกค้างของ A (A 40) แต่ไม่ใช่ A 40 polymers [90]

อย่างไรก็ตาม ผู้ตรวจสอบไม่มีความจำเพาะสูงสำหรับไฟบริล A 40 เหนือไฟบริลของโปรตีนอะไมลอยด์เจนิกอื่นๆ อีกหลายตัวที่ได้รับการทดสอบ แอปทาเมอร์ DNA ที่ถูกเลือกเพื่อโต้ตอบกับ -synuclein ( -syn) โอลิโกเมอร์ที่มี 68- nM affinity ก็แสดงให้เห็นว่าจับ AO ด้วย 25- nM affinity [91] ในปี 2019 การใช้แอปทาเมอร์แบบเดียวกับที่ Tsukakoshi และคณะได้รับ ซึ่งเป็นแอปตาเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีแบบไร้ฉลากได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อการรับรู้ AO อย่างเฉพาะเจาะจงมากขึ้น [92]

แอปทาเมอร์ประกอบตัวเองด้วยอิเล็กโทรดแท่งทองผ่านการโต้ตอบไทออล (-S) และระบบมีขีดจำกัดการตรวจจับที่ 30 ppm ซึ่งกำหนดโดย EIS นี่เป็นเซ็นเซอร์ตรวจจับตัวแรกที่ประสบความสำเร็จในการตรวจสอบการรวมตัวของโปรตีนตาม EIS ซึ่งเป็นไปได้เนื่องจากผู้ตรวจสอบมีการคัดเลือกสูงในกลุ่มสายพันธุ์ A ด้วยการผลิตที่ง่ายดายและการงอกใหม่ที่มีประสิทธิภาพ aptasensor นี้อาจเป็นเครื่องมือวินิจฉัยที่มีแนวโน้มสำหรับการตรวจหา AD ในระยะเริ่มต้นและเพื่อสาธิตการสะสมโปรตีน A [92]

แอพตาเซ็นเซอร์เพื่อตรวจจับโอลิโกเมอร์ได้รับการพัฒนาโดยใช้ -syn DNA aptamer [91] ในรูปแบบเชิงซ้อนที่มีเมทิลีนบลู (MB) และติดอยู่กับอะโนดิคาลูมินาที่มีรูพรุนระดับนาโน ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงสูงของ MB สำหรับแสงสีขาวส่งผลให้แสงสีขาวสะท้อนมีความเข้มต่ำ

ในการปรากฏตัวของ A oligomers aptamer/MB complex จะแยกตัวออกและการเพิ่มขึ้นของแสงสะท้อนถูกตรวจพบโดย interferometricflectancespectroscopy (IRS) [93] แอปตาเซ็นเซอร์มีขีดจำกัดการตรวจจับที่ 8 pM และตอบสนองต่อ A oligomers ได้ดีในช่วงความเข้มข้นตั้งแต่ 0.5 ถึง 50 nM Neurofibrillary tangles (NFT) ถือเป็นลักษณะทางพยาธิวิทยาของ AD

การก่อตัวของ NFT เริ่มต้นในฮิบโปแคมปัส และขอบเขตของการก่อตัวของ NFT มีความสัมพันธ์กับความรุนแรงของภาวะสมองเสื่อมใน AD ภาวะฟอสโฟรีเลชั่นของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับไมโครทูบูล เทาว์ส่งเสริมความสามารถในการรับและจัดระเบียบเทาว์ปกติให้เป็นเส้นใย ซึ่งกลายเป็น NFT ดังนั้นจึงเสนอว่าภาวะฟอสโฟรีเลชั่นของเอกภาพเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของ AD

นอกเหนือจากบทบาทปกติในการส่งเสริมการประกอบไมโครทูบูลและทำให้ไมโครทูบูลที่ประกอบเข้าด้วยกันมีความเสถียรแล้ว เทายังถูกสังเกตโดยแคปิลลารีอิเล็กโตรโฟรีซิส (CE) ที่ไม่สมดุลเพื่อจับโอลิโกนิวคลีโอไทด์ ssDNA ที่เลือกแบบสุ่มสามตัว หนึ่งในนั้นคือ ssDNA1 จับกับ tau381 ด้วยความสัมพันธ์สูง (Kd {{ 3}} นาโนโมลาร์) [94]

การทดสอบ aptamer/antibodysandwich ได้รับการพัฒนาโดยใช้ ssDNA1 เพื่อตรวจจับความเข้มข้นของ femtomolar oftau โปรตีนในพลาสมาของมนุษย์โดย Surface plasmon resonance (SPR) [95]

ในการศึกษาอื่น ผู้ตรวจสอบ DNA ได้รับการคัดเลือกโดยเทียบกับโปรตีนเอกภาพทั้งหมดของกรดอะมิโน 441 ตัว (tau441) โดยเทคนิคการคัดเลือกอย่างรวดเร็วโดยอาศัยการแยกส่วนด้วยอิเล็กโตรโฟรีซิสของเส้นเลือดฝอยด้วยรอบการคัดเลือกสามรอบที่เสร็จสิ้นภายในวันเดียว ผู้ตรวจสอบห้ารายที่เลือกจากผลลัพธ์การจัดลำดับปริมาณงานสูงได้รับการประเมินโดย SPR สำหรับความสามารถในการจดจำเทาของพวกเขา

ศักยภาพเชิงวิเคราะห์ของแอปทาเมอร์ที่มีสัมพรรคภาพสูงกว่าถูกแสดงให้เห็นโดยการทดสอบแอนไอโซโทรปีแบบโฮโมจีเนสเฟสฟลูออเรสเซนซ์ แอปทาเมอร์ที่มีสัมพรรคภาพสูงนี้จับกับโปรตีน tau441 และไอโซฟอร์มที่สั้นกว่า, tau352, tau381 และ tau383 โดยมีขีดจำกัดการตรวจจับที่ 28 นาโนโมลาร์, 6.3 นาโนโมลาร์, 3.2 นาโนโมลาร์ และ 22 นาโนโมลาร์ ตามลำดับในการสอบวิเคราะห์นี้ [96]

3.1.2. การบำบัดด้วย AD

ในฐานะหนึ่งในวิธีการรักษาที่มีศักยภาพ ผู้ตรวจสอบ RNA ได้รับเลือกให้ยับยั้งการรวมตัวของ A 40 ในระหว่างการคัดเลือก โอลิโกเมอร์ A ถูกคอนจูเกตกับอนุภาคนาโนทองคำ (A -AuNPs) และผู้ตรวจสอบสองตัวถูกระบุว่าเป็นผู้มีสิทธิ์สอบแอปตามหลัง SELEX

เด็กในช่วง 10–20 นาโนเมตร ผู้ตรวจสอบเหล่านี้ยับยั้งการก่อตัวของคราบจุลินทรีย์และไฟบริลตามที่เปิดเผยโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านและการทดสอบอิมมูโนซอร์เบนท์ที่เชื่อมโยงกับเอนไซม์ A 40 (ELISA) [97]

แอลกอฮอล์ดีไฮโดรจีเนส (ABAD) เดคอยเปปไทด์ (DP) ซึ่งทำปฏิกิริยากับ A จะต่อต้านความเป็นพิษต่อเซลล์ของเปปไทด์ A ลำดับ ABAD-DP ถูกแทรกระหว่างทูไทออลที่ก่อรูปพันธะไดซัลไฟด์ในไทโอรีดอกซิน (TRX) เพื่อสร้างแอปทาเมอร์เปปไทด์ TRX1-ABAD-DP-TRX2 การแสดงออกที่เสถียรในเซลล์ NIH 3T3 โดยใช้ไวรัสที่เกี่ยวข้องกับอะดีโนได้รับการตรวจสอบด้วยการย้อมสีอิมมูโนฟลูออเรสเซนต์

ผู้ตรวจสอบที่แสดงออกสามารถผูกเปปไทด์ A และปรับปรุงความมีชีวิตของเซลล์ได้ การตรวจสอบนี้ยืนยันการยับยั้งประสิทธิผลของพิษต่อเซลล์ของเปปไทด์โดยผู้ตรวจสอบเปปไทด์ [98] โดยทั่วไปโปรตีนเอกภาพจะเชื่อมโยงและทำให้ไมโครทูบูลคงตัว แต่ภาวะฟอสโฟรีเลชั่นมากเกินไปอาจส่งผลให้เกิดการรวมตัวของโปรตีนที่เรียกว่า "เทาโอพาธี" ซึ่งเป็นพิษ

DNA aptamer Tau-1 ซึ่งได้รับการเลือกเทียบกับ tau441 ของมนุษย์ ยับยั้ง Tau1 oligomerization ในหลอดทดลอง [99] การยับยั้งนี้ยังได้รับการตรวจสอบในการศึกษาการเพาะเลี้ยงเซลล์โดยใช้เซลล์ HEK293 [100] Beta-secretase (BACE1) มีบทบาทในการผลิต A และการยับยั้งการแสดงออกของ BACE1 เป็นอันตรายถึงชีวิตในหนู การรักษา AD อาจเกี่ยวข้องกับการปรับ BACE1

อย่างไรก็ตาม พื้นที่ที่มีฤทธิ์ขนาดใหญ่ทำให้ BACE1 กลายเป็นเป้าหมายที่ท้าทายสำหรับสารยับยั้งโมเลกุลขนาดเล็ก เพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งนี้ ผู้ตรวจสอบกรดนิวคลีอิกอาจเป็นเครื่องมือใหม่ในการยับยั้งการทำงานของ BACE1 เอนไซม์นี้มีส่วนหางของไซโตพลาสซึม B1-CT ซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อสำหรับโปรตีน เช่น คอปเปอร์แชเปอโรนสำหรับซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตส-1 (CCS) และโปรตีน ADP ไรโบซิเลชันแฟกเตอร์ (GGA1)

บทบาททางสรีรวิทยาของ B1-CT ยังไม่ทราบแน่ชัด RNA aptamer การกำหนดเป้าหมาย B 1- CT ผูกมัดครึ่งหนึ่งของเมมเบรนใกล้เคียงของปลายทาง C ของ BACE1 ป้องกันการรับสมัคร CCS ในขณะที่อนุญาตให้ GGA1 ผูกกับ BACE1 และควบคุม BACE1transport เพื่อรีไซเคิล endosomes [101]

ในการกำหนดเป้าหมาย BACE1 โดยเฉพาะ ตัวตรวจสอบ DNA BI1 และ BI2 ถูกสร้างขึ้นเพื่อต่อต้าน BACE1 ซึ่งยับยั้ง BACE1 แต่ไม่มีทั้งอัลฟ่าและแกมมาซีเครเตส ด้วยการใช้เซลล์ไลน์ HEK293 ที่เสถียรทรานส์เฟก พวกเขาแสดงสารตั้งต้นของโปรตีนอะไมลอยด์ (APP) และด้วยการใช้การทดสอบการถ่ายโอนพลังงานด้วยแสงฟลูออเรสเซนซ์เรโซแนนซ์ (FRET) ในหลอดทดลอง พวกเขาแสดงให้เห็นว่าระดับลดลง และการขาดเซลล์ได้รับการช่วยเหลือในสายเซลล์ประสาทที่เพาะเลี้ยงขั้นต้น [102]. ประสิทธิภาพของแอปทาเมอร์ได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมโดยการเติมโคเลสเตอริลเตตระเอทิลีนไกลคอล (TEG)

3.2. โรคพาร์กินสัน

โรคพาร์กินสัน (PD) เป็นโรคที่เกิดจากความเสื่อมของระบบประสาทที่พบมากเป็นอันดับสอง ซึ่งส่งผลกระทบต่อผู้คนประมาณเจ็ดล้านคนทั่วโลก แม้ว่าโรคนี้จะเป็นโรคที่ลุกลามโดยมีลักษณะของมอเตอร์และไม่ใช่มอเตอร์ แต่ก็มีผลกระทบทางคลินิกที่สำคัญต่อผู้ป่วยเนื่องจากสูญเสียการเคลื่อนไหวและการควบคุมกล้ามเนื้อ

การสูญเสียเซลล์ประสาทโดปามิเนอร์จิค striatal และการสูญเสียเซลล์ประสาทในพื้นที่ที่ไม่ใช่โดปามิเนอร์จิคเป็นลักษณะของ PD โดยทั่วไปการสูญเสียเซลล์ประสาทจะสัมพันธ์กับการสร้างร่างกายของลิววี่ที่มีลักษณะเฉพาะ ดังนั้นการมีอยู่ของ Lewy bodies ที่มี -syn oligomers ในสมองจึงถือเป็นเป้าหมายการรักษาและวินิจฉัยที่เป็นไปได้สำหรับ PD

3.2.1. การวินิจฉัย PD

แอปทาเมอร์ตัวแรก "M5-15" ที่เลือกเทียบกับ -syn ขาดความจำเพาะสำหรับโอลิโกเมอร์ และสามารถจับกับโมโนเมอร์ -syn [103] ได้ด้วย จากนั้นจึงเลือก DNA aptamers เพื่อแสดงปฏิกิริยากับ -syn oligomers และไม่ใช่ -syn monomers แต่จับ A 1–40 oligomers

ผู้วิจัยยังได้สำรวจความจำเพาะของแอปทาเมอร์สำหรับ -syn oligomers เหนือโปรตีนอื่นๆ ที่มีโครงสร้างที่ส่วนใหญ่เป็นแผ่น เช่น โครงสร้างใบพัดของ pyrroloquinoline quinineกลูโคสดีไฮโดรจีเนส (PQQH) และแสดงให้เห็นว่าแอปทาเมอร์ไม่ได้จับกับ PQQH [91] ความหลากหลาย มีรายงานว่า aptasensors สามารถวัดปริมาณ -synoligomers ได้

อุปกรณ์ตรวจวัดสีซึ่งใช้ DNA aptamer ต่อต้าน -synoligomer ถูกดูดซับไปยังอนุภาคนาโนทองคำ (AuNPs) ซึ่งป้องกันการรวมตัวของอนุภาคนาโนที่เกิดจากเกลือ การจับกับ -syn oligomer ช่วยป้องกันการดูดซึมของ aptamer ลงบนพื้นผิวของ AuNP ซึ่งช่วยให้การรวมตัวของ AuNP ถูกกระตุ้นด้วยความเข้มข้นของเกลือที่สูง และส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนสี

ระบบนี้ถูกรายงานด้วย LoD ที่ 10 นาโนโมลาร์ อย่างไรก็ตาม ซีรั่ม (แม้จะอยู่ที่ 2%) มีส่วนช่วยในการดูดซับสารประกอบในช่วงของการเปลี่ยนสีในการทดสอบ และรบกวนการรวมตัวที่ขึ้นกับเกลือของ aptamer-Au-NPs

Aptasensors ที่ใช้ EIS และ SPR มีความไวมากกว่า โดย LoDs อยู่ที่ 1 pM และ 8 pM ตามลำดับ [104] พบว่าเซ็นเซอร์ EIS มีความเฉพาะเจาะจงสูงสำหรับ oligomers มากกว่า monomers และไม่ได้รับผลกระทบจากการมีซีรั่ม [104] การออกแบบที่ซับซ้อนสำหรับแคปตาเซนเซอร์ไฟฟ้าเคมีเพื่อตรวจจับ -syn oligomer เกี่ยวข้องกับลูกผสมที่เกิดขึ้นจากลำดับเสริมของแอปทาเมอร์ -syn oligomer ที่เชื่อมโยงกับพื้นผิวทองคำผ่านพันธะไทออล และรวมถึงเทอร์มินัลดีออกซีนิวคลีโอติดิลทรานสเฟอเรส (TdT) และ dTTP เพื่อขยาย 30 ปลายของแอปทาเมอร์และของมัน เสริมด้วยโปลิปเพิ่มเติม

ssDNA boundmethylene blue ที่ขยายออกไปและส่งเสริมการเชื่อมโยงกับพื้นผิวทองคำ ดังนั้นจึงสร้างสัญญาณเคมีไฟฟ้า นอกจากนี้ ระบบยังมี exonuclease I (Exo I) ซึ่งมีความจำเพาะสำหรับ ssDNA เมื่อแอปทาเมอร์ถูกนำออกจากไบนารีคอมเพล็กซ์โดยมีส่วนเติมเต็มโดยการจับกับ -syn oligomer เส้นเสริมจะถูกย่อยโดย Exo I ซึ่งป้องกันการสะสมของเมทิลีนบลูที่พื้นผิวทองคำ และทำให้สัญญาณไฟฟ้าเคมีลดลง

ขีดจำกัดการตรวจจับคือ 22.00 น. (S/N=3) และการฟื้นตัวของสัญญาณเมื่อมี 10% และความเข้มข้นของซีรั่มที่ต่ำกว่านั้นยอมรับได้มาก 95.3–107% [105] อย่างไรก็ตาม ความซับซ้อนและการรวมตัวกันของเอนไซม์ทำให้ระบบนี้มีโอกาสน้อยที่จะมีความเสถียรในการจัดเก็บและทำซ้ำในภาคสนาม การผสมผสานระหว่างคาปิลลารีอิเล็กโทรโฟรีซิส-แมสสเปกโตรเมทรี (CE-MS) กับการสกัดโซลิดเฟส (SPE) เพื่อให้เป้าหมายมีความเข้มข้นล่วงหน้า ด้วยคาร์ทริดจ์ขนาดเล็กที่ดัดแปลงโดยแอปทาเมอร์ในตัวอย่างที่ฉีดจำนวนมากทำให้ขีดจำกัดการตรวจจับลดลง 100- เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับระบบ CE-MS

ในระบบใหม่นี้ ตัวอย่างจะถูกทำความสะอาด และลดปริมาตรลงเพื่อการวิเคราะห์ที่ดีขึ้นโดยการใช้คาร์ทริดจ์ขนาดเล็กที่จะคงเป้าหมายไว้อย่างคัดเลือก พบว่าตัวดูดซับ aptamer affinity (AA) ในคาร์ทริดจ์เป็นทางเลือกที่ดีกว่าแอนติบอดี -ตัวดูดซับที่มีอิมมูโนอัฟฟินิตี้ (IA) เป็นอิเล็กโทรไลต์พื้นหลังที่จำเป็นในการล้างระบบและยังทำให้แอนติบอดีเสียสภาพอีกด้วย

การพัฒนา AA-SPE-CE-MS ทำได้สำเร็จโดยการปรับเปลี่ยนไมโครคาร์ทริดจ์ด้วยแอปทาเมอร์ DNA M5-15 ระบบแสดงให้เห็น LoD ที่ 2.8 นาโนโมลาร์ และมีช่วงการตรวจจับเชิงเส้นระหว่าง 7 ถึง 140 นาโนโมลาร์ของ -syn ในตัวอย่างเลือด

นอกจากนี้ การระบุโปรตีโอฟอร์มอิสระและ N-acetylated -syn ยังเป็นไปได้อันเป็นผลมาจากการตรวจจับมวลและกำลังการแยกส่วนของ MS ที่มีความแม่นยำสูง ในที่สุด พบว่าไมโครคาร์ทริดจ์มีความเสถียรแม้จะมี BGE ที่เป็นกรด และสามารถนำมาใช้สำหรับการวิเคราะห์ประมาณ 20 ครั้ง โดยมีโอกาสต่ำที่จะระบุปริมาณเป้าหมายที่ผิดพลาด [106]

For more information:1950477648nn@gmail.com