精神分裂症、抑郁症…用便捷检测实现早期诊断

Published 14 Feb.2023 12:00(KST)

韩国科学技术研究院开发生物传感器

与其他疾病不同，精神分裂症、抑郁症、恐慌障碍、失眠症、痴呆等精神疾病在早期缺乏客观的直接诊断手段，因此早期诊断和治疗一直较为困难。国内研究团队通过确认体内神经递质失衡情况，开发出了可对上述精神疾病进行早期诊断的技术。

韩国科学技术研究院（KIST）14日表示，该院生物分子识别研究中心的Jung Youngdo·Lee Kwanhee博士研究团队开发出一种生物传感器，可在体液中区分多种神经递质并准确测定其含量。

现代人由于压力增大和平均寿命延长，与过去相比，精神分裂症、抑郁症、失眠症、恐慌障碍、痴呆等各类精神疾病的发病率显著提高。问题在于，与其他疾病不同，目前仅利用基于患者行为和判断的间接诊断方法，由医务人员作出诊断。只有在疾病进展到出现明显异常行为时才能进行诊断。与此同时，为了进行精密诊断而实施的核磁共振成像（MRI）、计算机断层扫描（CT）、正电子发射断层扫描（PET）等检查费用高昂，而且在影像判读过程中还会掺入医生的主观判断，这也被指出是问题所在。

为此，曾有研究尝试将与大脑相关生命活动中发挥重要作用的体液内神经递质失衡，作为精神疾病的指标加以利用。由于大多数神经递质分子量极小且具有相似的化学结构，要选择性地检测这些物质，需要使用液相色谱等昂贵的大型设备以及专业人员。

用于精神疾病早期诊断技术的神经递质生物传感器开发。图片由韩国科学技术研究院提供

研究团队将能够选择性吸附神经递质的多孔材料——导电金属有机框架（导电MOF）制成薄膜，并将其应用于现场型电信号传感器。由于各类神经递质在尺寸、电荷强度、化学键合亲和力等方面存在差异，吸附到金属有机框架上的程度不同，因此可以根据神经递质的种类和含量，构建出特异性的电信号模式，从而制成生物传感器。该生物传感器能够准确区分多种化学结构相似的神经递质，并实现高灵敏度的定量检测。例如，在抑郁症患者体内，血清素含量偏低，在帕金森病患者体内，多巴胺含量偏低，利用这一系统，无需多种生物传感器即可一次性测定多种神经递质的失衡情况。

研究团队表示：“本次开发的技术具有可基于神经递质的定量分析结果，对精神疾病进行早期诊断的优势”，“今后将拓展为临床转化研究，开发成为一种可筛查出需要额外实施MRI、CT等精密检查对象的体检技术”。