前言

2013年全球有超过3500万人患有痴呆症。这个数字估计每20年翻一番，2030年达到6570万，2050年达到1.154亿。老年痴呆症最常见的原因是阿尔茨海默病(AD)，目前全球有超过1700万患者。AD通常与错误折叠的蛋白质如淀粉样β(Aβ)肽在大脑中的沉积和聚集有关，并在中枢神经系统中形成斑块。这些聚集体可以观察到原纤维和非原纤维形式。Aβ有两种亚型，Aβ40和Aβ42，这两种亚型自发自结合成寡聚体并产生原纤维和斑块的速率不同。由于Aβ42聚集体的生成比Aβ40快，因此它可能具有更强的神经毒性。

研究内容

博洛尼亚大学的研究人员的目的是开发一种基于核酸适体的高性价比、灵敏、特异的Aβ42检测方法，该适体在其通道表面进行了修饰。本文采用改进的hummer法合成氧化石墨烯，并用原子力显微镜和傅里叶变换红外光谱进行了验证。在胺化硅/二氧化硅晶片上自组装后，核酸适体通过接头固定在r-GO通道上，并用场发射扫描电子显微镜和原子力显微镜进行表征。电学测量用于研究所制造器件的灵敏度和选择性。

实验方法

硅/二氧化硅衬底用无机溶液(3H2SO4:1H2O2)清洗20分钟，然后用去离子水和甲苯冲洗。硅/二氧化硅晶片用0.1%(体积比)APTES在无水甲苯中硅烷化4小时。硅烷化后，剩余的APTES分子用甲苯洗涤，以形成ATPES的自组装单层。然后，将胺化的硅/二氧化硅晶片浸入氧化石墨烯分散体中6小时。之后，氧化石墨烯纳米片被牢固地结合到胺化的衬底上。最后，用肼蒸汽在50℃下还原18小时，在220℃下加热12小时，使氧化石墨烯纳米片在胺化基底表面自组装生成氧化石墨烯。

在硅/二氧化硅晶片上的胺-SAM上形成氧化锗的示意图。

R-GO场效应管器件制作示意图及aβ适体复合物检测。

适体修饰的r-GO FET检测Aβ42。

漏极电流作为不同浓度Aβ42的函数的校准曲线。

结论

研究人员开发了一种成本有效的方法来检测1微克/毫升至10微克/毫升范围内的小浓度Aβ。商业酶联免疫吸附试验的灵敏度在pM范围内，而该装置的动态范围很宽，从1微克/毫升到1微克/毫升。他们可以用还原氧化石墨烯场效应晶体管法检测1毫克/毫升至1毫克/毫升范围内的极低浓度的Aβ42。作为未来的工作，他们涵盖了这项研究的局限性，并将其与临床和影像数据联系起来。总之，新方法可能有助于改善Aβ病理的早期诊断，这是未来疾病缓解疗法或其他药物的一个非常重要的要求，因为这使治疗能够尽早开始。

DOI: 10.1109/JSEN.2020.3000583。