Anturiteknologia voi tarjota ratkaisun Alzheimerin taudin varhaiseen tunnistamiseen kivuttomasti.
Tällä hetkellä Alzheimerin taudin havaitseminen edellyttää kivuliasta lannerangan punktuuria, jonka avulla voidaan havaita potilaan aivo-selkäydinnesteen epätavalliset proteiinitasot.
Kivulias näytteenotto estää helpon ja tehokkaan seulontaohjelman toteuttamisen väestön keskuudessa, joten Alzheimerin tauti diagnosoidaan yleensä vasta myöhemmässä vaiheessa, jolloin se on jo alkanut aiheuttaa muistiongelmia tai muita kognitiivisten häiriöiden oireita.
Alzheimerin tauti aiheuttaa beeta-amyloidi- ja tau-proteiinien epänormaalin kertymisen potilaan aivoihin. Niiden havaitseminen edellyttää lannerangan punktuuria, jotta voidaan seurata aivo-selkäydinnesteen proteiinitasoja. Havaitut proteiinitasot osoittavat, onko potilaalla Alzheimerin tauti, ja jos on, miten tauti aikanaan etenee.
Eurooppalaisessa FET-Open SensApp -hankkeessa kehitetään anturia, joka mahdollistaisi nykyistä kivuttomamman tavan havaita Alzheimerin taudin aiheuttamaa proteiinien kertymistä aivoihin. Parhaillaan Oulussa rakennetaan proteiinien havaitsemiseksi automatisoitua laitetta potilaiden plasmanäytteiden dispensointiin ja proteiinien konsentrointiin sekä proteiinipitoisuuden lukemiseen. Kehitystyö etenee testausvaiheeseen vuonna 2022.
VTT:n mukaan kehitteillä oleva superanturi pystyisi havaitsemaan beeta-amyloidi- ja tau-proteiinit ihmisen plasmassa suoraan verinäytteestä. Tämä edellyttää, että mittauksen havaitsemisherkkyys on alle 1 pikogramma/ml, mikä ei ole tällä hetkellä mahdollista tavallisilla testimenetelmillä.
Tällä hetkellä tutkimuksessa keskitytään uuden superanturi-prototyypin kehittämiseen. Anturin prototyypin konsentrointi- ja annosteluteknologia perustuu pisaran dispensointiin pyrosähköisen ilmiön avulla (droplet-split-and-stack method). Sähkökenttä toimii sekä dispensoinnin mahdollistavana että proteiineja konsentroivana voimana.
– Yksinkertaistettuna pinoamme sähkökentän avulla pieniä plasmapisaroita päällekkäin, jotta saamme aikaan paikallisesti voimakkaan signaalin proteiinibiomarkkerin ja vastaavien merkittyjen vasta-aineiden välisen reaktion avulla. Näin voimme havaita sellaisia proteiinimääriä, joista ei ole aiemmin saatu signaalia. Sen jälkeen tulokset analysoidaan fluoresenssiin perustuvalla laserkuvantavalla lukijalaitteella”, VTT:n projektipäällikkö Sanna Uusitalo kertoo tiedotteessa.
– Lukijalaitteen ja annostelulaitteen kehittäminen yhdessä mahdollistaa laitteiden koordinaatistojen kytkemisen toisiinsa. Näin varmistamme hyvän kuvantamistarkkuuden ja vähennämme fluoresenssin tahatonta sammuttamista mittauksen aikana, hän jatkaa.
Lukijalaite on kehitetty yhteistyössä VTT:n ja Vrije Universiteit Brussels Photonicsin tutkimusryhmien kanssa.
Vuonna 2022 hankkeessa siirrytään pilotointivaiheeseen, jossa käytetään uusia automatisoituja yksiköitä plasmanäytteiden testaamiseen beeta-amyloidi- ja tau-proteiinien havaitsemiseksi.
Lue myös:
