)는 높은 정확도(78.85%)와 정밀도(80.95%)로 AD 환자와 건강한 대상자를 정확히 구별할 수 있다(p < 0.0001).

본 연구의 배경: 우리는 고감도 나노 바이오센싱 플랫폼을 사용하여 혈장 아밀로이드-β(Aβ)를 분석함으로써, 아밀로이드 PET 양성 여부와 CAA(뇌 아밀로이드 혈관병증)에 대한 신경영상 기준에 따라 분류된 참가자에서 정밀한 CAA 진단의 가능성을 입증하고자 하였다. 방법: 총 25명의 정상 대조군(NC)과 19명의 알츠하이머병(AD) 환자를 모집하였으며, 이들은 수정 보스턴 기준(modified Boston criteria)에 따라 CAA− 및 CAA+군으로 추가 분류하였다. 모든 참가자는 고감도 나노 바이오센싱 플랫폼을 이용한 혈장 Aβ 분석, 아밀로이드 PET 촬영, 그리고 상세한 신경심리검사를 수행받았다. 결과: 혈장 Aβ42/40의 평균 신호 수준은 NC군과 AD군 간에 유의한 차이를 보였으며, CAA+군은 NC군과 AD군 모두에서 CAA−군보다 유의하게 더 높은 혈장 Aβ40 신호 수준을 보였다. 혈장 Aβ40 신호 수준과 CAA에 대한 신경영상 기준 간의 일치도는 거의 완벽하였다. 회귀 분석(regression analyses) 결과, 더 높은 혈장 Aβ40 신호 수준은 CAA의 존재와 유의한 연관이 있었고, 신경영상 패턴 분석은 이 결과를 부분적으로 지지하였다. 결론: 본 연구의 결과는 고감도 나노 바이오센싱 플랫폼을 통해 혈장 Aβ40을 측정하는 방법이 CAA를 탐지하기 위한 유용한 비침습적 진단 방법이 될 수 있음을 시사한다.

연구 배경 본 연구는 고감도 나노 바이오센싱 플랫폼을 이용하여 아밀로이드 PET 양성 여부로 분류한 인지저하 환자에서 혈장 아밀로이드-β (Aβ) 수준과 신경심리 수행 간의 관계를 규명하고자 하였다. 연구 방법 본 연구에는 혈장 Aβ 분석, 아밀로이드 PET 촬영, 그리고 상세한 신경심리검사를 시행한 인지저하 환자 44명이 모집되었다. 연구 참여자는 주관적 인지저하 20명, 기억성 경도인지장애 7명, 가능성 있는 AD 치매 17명으로 구성되었다. 참여자는 아밀로이드 PET 양성 여부에 근거하여 정상 대조군(NC, N=25) 또는 알츠하이머병(AD, N=19)군으로 분류하였다. 다중 선형 회귀분석을 수행하여 혈장 Aβ(Aβ40, Aβ42, 및 Aβ42/40) 수준이 신경심리검사 결과와 관련이 있는지 여부를 확인하였다. 연구 결과 혈장 Aβ42/40 수치는 NC군과 AD군 간에 유의한 차이를 보였으며, 수신자조작특성 곡선 분석에서 아밀로이드 양성의 최적 예측 인자였다. 또한 인지 영역(언어, 시공간, 언어/시각 기억, 그리고 전두/집행기능)에서의 신경심리 수행은 NC군과 AD군 간에 유의한 차이를 보였다. 그러나 다변량 회귀분석에서 연령, 교육 수준, 혈관성 위험인자, 및 아포지단백 E ε4 상태를 포함한 후, 혈장 Aβ42/40의 높은 수준은 즉시 회상, 지연 회상, 그리고 인식 검사 등 언어 및 시각 기억 수행과 유의한 음의 상관관계를 보였다. 결론 본 연구는 고감도 나노 바이오센싱 플랫폼을 통한 혈장 Aβ 분석이 AD 진단을 위한 유용한 비침습적 방법일 뿐 아니라 인지저하 환자에서 기억 수행과도 유의한 연관성을 나타낼 수 있음을 시사한다. 혈장 Aβ가 혈액 기반 바이오마커로서 정밀한 AD 진단과 관련이 있을 가능성을 명확히 하기 위해서는 더 큰 표본 규모를 이용한 추가 연구가 필요하다.

)는 높은 정확도(78.85%)와 정밀도(80.95%)로 AD 환자와 건강한 대상자를 정확히 구별할 수 있다(p < 0.0001).

본 연구의 배경: 우리는 고감도 나노 바이오센싱 플랫폼을 사용하여 혈장 아밀로이드-β(Aβ)를 분석함으로써, 아밀로이드 PET 양성 여부와 CAA(뇌 아밀로이드 혈관병증)에 대한 신경영상 기준에 따라 분류된 참가자에서 정밀한 CAA 진단의 가능성을 입증하고자 하였다. 방법: 총 25명의 정상 대조군(NC)과 19명의 알츠하이머병(AD) 환자를 모집하였으며, 이들은 수정 보스턴 기준(modified Boston criteria)에 따라 CAA− 및 CAA+군으로 추가 분류하였다. 모든 참가자는 고감도 나노 바이오센싱 플랫폼을 이용한 혈장 Aβ 분석, 아밀로이드 PET 촬영, 그리고 상세한 신경심리검사를 수행받았다. 결과: 혈장 Aβ42/40의 평균 신호 수준은 NC군과 AD군 간에 유의한 차이를 보였으며, CAA+군은 NC군과 AD군 모두에서 CAA−군보다 유의하게 더 높은 혈장 Aβ40 신호 수준을 보였다. 혈장 Aβ40 신호 수준과 CAA에 대한 신경영상 기준 간의 일치도는 거의 완벽하였다. 회귀 분석(regression analyses) 결과, 더 높은 혈장 Aβ40 신호 수준은 CAA의 존재와 유의한 연관이 있었고, 신경영상 패턴 분석은 이 결과를 부분적으로 지지하였다. 결론: 본 연구의 결과는 고감도 나노 바이오센싱 플랫폼을 통해 혈장 Aβ40을 측정하는 방법이 CAA를 탐지하기 위한 유용한 비침습적 진단 방법이 될 수 있음을 시사한다.

연구 배경 본 연구는 고감도 나노 바이오센싱 플랫폼을 이용하여 아밀로이드 PET 양성 여부로 분류한 인지저하 환자에서 혈장 아밀로이드-β (Aβ) 수준과 신경심리 수행 간의 관계를 규명하고자 하였다. 연구 방법 본 연구에는 혈장 Aβ 분석, 아밀로이드 PET 촬영, 그리고 상세한 신경심리검사를 시행한 인지저하 환자 44명이 모집되었다. 연구 참여자는 주관적 인지저하 20명, 기억성 경도인지장애 7명, 가능성 있는 AD 치매 17명으로 구성되었다. 참여자는 아밀로이드 PET 양성 여부에 근거하여 정상 대조군(NC, N=25) 또는 알츠하이머병(AD, N=19)군으로 분류하였다. 다중 선형 회귀분석을 수행하여 혈장 Aβ(Aβ40, Aβ42, 및 Aβ42/40) 수준이 신경심리검사 결과와 관련이 있는지 여부를 확인하였다. 연구 결과 혈장 Aβ42/40 수치는 NC군과 AD군 간에 유의한 차이를 보였으며, 수신자조작특성 곡선 분석에서 아밀로이드 양성의 최적 예측 인자였다. 또한 인지 영역(언어, 시공간, 언어/시각 기억, 그리고 전두/집행기능)에서의 신경심리 수행은 NC군과 AD군 간에 유의한 차이를 보였다. 그러나 다변량 회귀분석에서 연령, 교육 수준, 혈관성 위험인자, 및 아포지단백 E ε4 상태를 포함한 후, 혈장 Aβ42/40의 높은 수준은 즉시 회상, 지연 회상, 그리고 인식 검사 등 언어 및 시각 기억 수행과 유의한 음의 상관관계를 보였다. 결론 본 연구는 고감도 나노 바이오센싱 플랫폼을 통한 혈장 Aβ 분석이 AD 진단을 위한 유용한 비침습적 방법일 뿐 아니라 인지저하 환자에서 기억 수행과도 유의한 연관성을 나타낼 수 있음을 시사한다. 혈장 Aβ가 혈액 기반 바이오마커로서 정밀한 AD 진단과 관련이 있을 가능성을 명확히 하기 위해서는 더 큰 표본 규모를 이용한 추가 연구가 필요하다.

수십 년 동안 아세틸콜린(Ach)은 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병, 그리고 조현병을 포함한 여러 퇴행성 뇌 질환에서 중요한 생체표지자로 여겨져 왔다. 본 연구에서는 박막 웨이퍼 스케일로 제조한 폴리아닐린(PAni) 접합(그라프트) 그래핀 기반 전계효과 트랜지스터(PGFET)와, 유체 흐름 구성에서 Ach를 고감도 및 신뢰성 있게 실시간 모니터링하기 위한 바이오센싱 응용을 제안한다. 접합된 PAni는 효소 고정화를 위한 적절한 정전기적 결합 자리를 제공하며, pH 범위 3–9에서 pH 히스테리시스가 전혀 없는 조건하에 무처리 그래핀-FET의 pH 민감도(1.81%/pH)보다 향상된 pH 민감도(2.68%/pH)를 나타낸다. 또한, Ach 검출을 위한 PGFET의 감지 성능을 평가하여 나노몰(nM) 수준의 검출한계를 확인하였고, 108 nM에서 2 mM에 이르는 농도 범위에서 민감도가 약 103% 유의하게 향상됨을 보였다. 더 나아가 PGFET은 포도당, 아스코르빈산, 그리고 신경전달물질인 도파민 및 세로토닌을 포함한 다양한 간섭 물질에 대해 우수한 선택성을 보였다. 마지막으로, 억제제(리바스티그민)가 PGFET의 AchE 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, PGFET은 효소 활성에 대한 억제 효과를 모니터링함으로써 실시간 약물 스크리닝 플랫폼으로서의 큰 잠재력을 지닌 것으로 확인되었다.

수산기(-hydroxyl)로 풍부해져 인지질 머리그룹과의 강한 정전기적 상호작용을 촉진함으로써, 균일하고 연속적인 MXene 유도 CM 코팅의 형성을 가능하게 한다. 형광 현미경 결과, MXene 필름 위의 AM 코팅은 임상 샘플에서 유래한 SARS-CoV-2에 대해 비특이적 단백질 흡착을 효과적으로 억제하면서도, 내인성 안지오텐신 전환효소 2(ACE2) 수용체를 매개로 한 매우 특이적인 수용체 매개 결합을 유지함을 보여준다. 이러한 특성을 바탕으로, MXene와 AM 층을 작업 전극에 국한시키는 방식으로 이 생체모방 인터페이스를 전기화학적 바이오센서에 추가로 통합하였다. AM 코팅 센서는 SARS-CoV-2 스파이크 단백질의 S1 소단위에 대해 우수한 감도를 보였으며, 여러 간섭 물질에 대해 높은 선택성을 유지하면서 132 pM의 검출한계를 달성하였다. 또한 AM-on-MXene 센서는 SARS-CoV-2 양성 임상 샘플과 건강 대조군을 성공적으로 구별하여 임상적 적용 가능성을 부각시켰다. 이러한 결과는 2차원 전도성 나노소재와 생물학적 막을 통합하는 견고하고 확장 가능한 전략을 제시하며, 고도 바이오일렉트로닉스에서 바이오인터페이스 공학의 잠재력을 유의미하게 확장한다.

초기(oligomer) 형태의 타우는 타우병증(tauopathies)으로 통칭되는 다양한 신경퇴행성 질환에서 뉴런 독성 및 시냅스 기능장애를 유발하는 데 핵심적인 역할을 하는 것으로 인식되어 있다. 그러나 타우 올리고머를 특이적으로 표적하는 약물의 발견은 적절한 스크리닝 방법의 부재로 인해 저해되어 왔다. 본 연구에서는 타우 아밀로이드 코로나-쉘드 나노입자(tau amyloid corona‐shelled nanoparticles, TACONs)를 기반으로 약물 스크리닝 플랫폼을 제안하고, TACONs의 응집 유도 색도계 반응을 통해 타우 올리고머 분해제의 효능을 평가하고자 한다. TACONs는 헤파린을 보조인자로 활용하여 균질한 타우 올리고머로 금 나노입자(gold nanoparticles, AuNPs)를 캡슐화함으로써 제작되었다. 본 TACON 기반 전략은 AuNPs의 두 가지 주요 기능을 활용한다. (i) 타우 올리고머의 선택적 분리를 위한 촉매 활성자, (ii) 타우 올리고머 분해제가 유발하는 색도계 반응을 정량하기 위한 광학 리포터이다. 이 접근법을 검증하기 위해, 타우 올리고머를 분해할 수 있는 단백질분해효소(Protease XIV 및 plasmin)와 함께 타우병증의 치료에 도움을 주는 것으로 알려진 다양한 소분자를 사용하였다. 또한 시간-시계열(time-series) 딥러닝 아키텍처를 통합하여 1시간 내에 효과적인 제제를 신속히 식별할 수 있도록 스크리닝 효율을 유의하게 향상시켰다. 본 결과는 딥러닝 보조 TACON 기반 약물 스크리닝 플랫폼이 타우병증에서 약물 발견을 신속화하기 위한 강력한 전략으로서 큰 잠재력을 지닌다는 점을 보여준다.

타우 올리고머는 타우병(tauopathies)으로 총칭되는 다양한 신경퇴행성 질환에서 신경독성 및 시냅스 기능장애를 유발하는 데 있어 핵심적인 역할을 하는 것으로 인식되어 있다. 그러나 타우 올리고머를 특이적으로 표적하는 약물의 발견은 적절한 스크리닝 방법의 부재로 인해 지연되어 왔다. 여기에서는 타우 아밀로이드 코로나-쉘드 나노입자(TACONs)를 기반으로, TACONs의 응집 유도 색도 반응을 통해 타우 올리고머 분해 화합물의 효능을 평가할 수 있는 약물 스크리닝 플랫폼을 제안한다. TACONs는 헤파린을 보-인자(co-factor)로 활용하여 동질적인 타우 올리고머로 금 나노입자(AuNPs)를 캡슐화함으로써 설계되었다. 우리의 TACON 기반 전략은 AuNPs의 두 가지 주요 기능을 활용한다: (i) 타우 올리고머의 선택적 분리를 위한 촉매 활성화 기능과 (ii) 타우 올리고머 분해 물질에 의해 유도되는 색도 반응을 정량화하기 위한 광학 리포터 기능이다. 이 접근법의 타당성을 검증하기 위해, 타우 올리고머를 분해할 수 있는 프로테아제(Protease XIV 및 플라스민)와 함께 타우병의 치료에 도움이 되는 것으로 알려진 다양한 소분자들을 사용하였다. 또한 시계열 딥러닝 아키텍처를 통합함으로써 스크리닝 효율을 유의하게 향상시켰으며, 이를 통해 1시간 이내에 효과적인 화합물을 신속하게 식별할 수 있었다. 이러한 결과는 타우병에서 약물 발견을 간소화하는 강력한 전략으로서, 딥러닝 보조 TACON 기반 약물 스크리닝 플랫폼이 지닌 큰 잠재력을 시사한다.