ブラジルの研究者らは、レベルの変化がうつ病、統合失調症、双極性障害などの精神疾患に関連するタンパク質を迅速に特定できる、低コストのポータブルバイオセンサーを開発した。将来的に市販化されれば、患者の治療や臨床状態のモニタリングに不可欠な早期発見に貢献する可能性がある。
このバイオセンサーは、サンパウロ大学 (USP) の研究者と、ブラジル農業研究公社 (Embrapa) の分散型部門である Embrapa Instrumentação とのパートナーシップの成果です。これは、電極を備えた柔軟なストリップで構成されており、ポータブル分析装置と統合すると、人間の唾液の滴を評価します。バイオセンサーは、ニューロンの成長と維持、および学習や記憶などの脳機能の発達に不可欠なタンパク質である BDNF (脳由来神経栄養因子) の濃度を 3 分以内に提供します。
研究では、 出版された ACSポリマーAuの論文は、この装置が広範囲の唾液中の極めて低濃度のタンパク質（10-20グラム/ミリリットルから10-10グラム/ミリリットル）を、まだ検出可能な最小量（1.0×10-20グラム/ミリリットル）まで確実に測定できることを示しています。
このバイオセンサーの推定コストは 1 台あたり 2.19 米ドル (現在の為替レートで 12.00 レアル未満) で、長期保存容量があります。科学者らによると、次のステップは特許を取得することだという。
障害へのリンク
科学文献では、低レベルの BDNF が、認知機能の低下に関連する一部の神経障害および精神障害に関与する要因の 1 つであることが示されています。うつ病もそのような障害の一つです。タンパク質の効果は抗うつ薬によって回復します。健康な人の BDNF レベルは 20 ナノグラム/ミリリットル (ng/mL) を超えていますが、大うつ病性障害 (MDD) の人の BDNF レベルは 10 または 12 ng/mL 未満です。
世界保健機関 (WHO) のデータによると、10 億人以上が精神障害を抱えており、最も一般的な症状は不安症とうつ病です。同団体の報告書によると、 メンタルヘルス アトラス 2024 これらの障害はすべての国で有病率が増加しており、あらゆる年齢および所得レベルの人々が影響を受けています。
2022 年から 2024 年にかけて、ブラジルではメンタルヘルスの問題による労働者の欠勤が 134% 増加しました。によると、 労働安全衛生監視所 これらの欠勤は20万1,000人から47万2,000人に増加し、その原因はうつ病、不安症、再発性うつ病でした。
ペレイラ氏は、「特に新型コロナウイルス感染症のパンデミック後、精神障害の症例が増加し、その結果として薬物使用が増加したことが、私たちがこの問題に取り組み、代替手段を模索する動機となった」と付け加えた。ペレイラは奨学金を通じて FAPESP のサポートを受けています ( 16/01919-6 、 23/09685-8 そして 22/02164-0 ）。
デバイス
研究者らは、機能化作用電極 1 つ、純炭素補助電極 1 つ、銀参照電極 1 つという 3 つの電極を備えた、ポリエステルフィルム基板上にスクリーン印刷されたフレキシブルなストリップを開発しました。
作用電極はカーボンナノスフィアで修飾されました。感度を向上させ、BDNF 特異的捕捉抗体 (抗 BDNF) を固定化するマトリックスとして機能するために、ポリエチレンイミンとグルタルアルデヒドの 2 つの化合物の層を受け取りました。他の種類の相互作用を防ぐために、エタノールアミンの反応層が追加されました。
BDNF の検出は、センサー表面での電子伝達に対する抵抗を高める抗体抗原免疫複合体の形成に基づいています。この成長は、電極と溶液の間の界面で起こるプロセスを研究するために使用される技術である電気化学インピーダンス分光法によって捕捉されます。
結果は無線通信（Bluetooth）を介してモバイル端末（スマートフォン）にリアルタイムに表示できます。
BDNF レベルの分析に使用されている現在の技術には、酵素結合免疫吸着検定法 (ELISA)、電気化学発光、蛍光、および高速液体クロマトグラフィー (HPLC) が含まれます。これらの技術には時間、大量のサンプル、専門の検査室が必要です。
「私たちは個別化医療に向かって進んでいます。そこでは、治療はますます各個人に合わせて調整されます。バイオセンサーの場合は、さまざまなプロファイルに合わせて最適化することができます。」と研究者は言います。
FAPESP もテーマ別プロジェクトを通じて研究を支援しました。 テクノロジーの融合に向けて: センサーやバイオセンサーから、臨床診断におけるデータ分析のための情報視覚化と機械学習まで “、および他の 2 つのプロジェクト ( 23/07686-7 そして 20/09587-8 ）。
チームには次の研究者が含まれています。 ナタリア・ゴメス 、 マルセロ・ルイス・カレガロ 、 ルイス・エンリケ・カパレッリ・マットーゾ 、 セルヒオ・アントニオ・スピノラ・マチャド そして オスバルド・デ・オリベイラ・ジュニア 。
サンパウロ研究財団 (FAPESP) は、ブラジル、サンパウロ州の高等教育および研究機関に関連する研究者に奨学金、フェローシップ、補助金を授与することにより、あらゆる知識分野の科学研究を支援することを使命とする公的機関です。 FAPESP は、最高の研究は国際的に最高の研究者と協力することによってのみ実現できることを認識しています。そのため、研究の質で知られる他国の資金提供機関、高等教育機関、民間企業、研究機関とのパートナーシップを確立し、その助成金によって資金提供を受けた科学者が国際協力をさらに発展させるよう奨励してきた。 FAPESP の詳細については、www.fapesp.br/en でご覧いただけます。また、FAPESP 通信社 (www.agencia.fapesp.br/en) にアクセスすると、FAPESP がその多くのプログラム、賞、研究センターを通じて達成できる最新の科学的進歩に関する最新情報を入手できます。 FAPESP 通信社を次の URL で購読することもできます。 。
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#バイオセンサーがうつ病統合失調症のタンパク質を検出
2025-10-29 20:28:00