香港浸會大學(xué)（浸大）的科學(xué)家研發(fā)了一種嶄新的磁力共振掃描顯影劑，可實時顯示及探測阿茲海默癥主要標(biāo)記物「β-淀粉樣蛋白」在腦內(nèi)積聚的大小和數(shù)量。是項發(fā)現(xiàn)為未來進行阿茲海默癥的早期診斷和恒常普查，以至評估藥物療效帶來希望。

(左起) 浸大化學(xué)系研究助理王學(xué)麗小姐、黃文成教授、李紅榮教授

欠缺「β-淀粉樣蛋白」顯影劑

阿茲海默癥是一種慢性神經(jīng)退化疾病，占所有認知障礙癥個案約六成至七成，特征之一是腦內(nèi)異常地積聚「β-淀粉樣蛋白」。以實時影像顯示腦內(nèi)「β-淀粉樣蛋白」的狀況，對診斷阿茲海默癥和監(jiān)察病情發(fā)展十分重要。

正電子放射斷層掃描是現(xiàn)時為「β-淀粉樣蛋白」成像的臨床方法，但它費用高昂、具入侵性和放射性，而且解像度有限。磁力共振掃描是被廣泛作臨床應(yīng)用的成像方法，需要使用顯影劑提高特定位置的目標(biāo)物質(zhì)的影像能見度。不過，現(xiàn)時臨床上并沒有獲認可的磁力共振掃描顯影劑，可實時顯示人腦內(nèi)的「β-淀粉樣蛋白」。

(左起) 李紅榮教授、黃文成教授

以嶄新矽涂層納米顆粒作顯影劑

由浸大化學(xué)系教授黃文成教授和李紅榮教授帶領(lǐng)的研究團隊，研發(fā)出一種嶄新的納米材料，可用于「β-淀粉樣蛋白」成像。該團隊利用一種常用作磁力共振掃描顯影劑的化學(xué)物質(zhì)、含有金屬「釓」的納米顆粒，在其表面涂上經(jīng)特別設(shè)計，能附帶一種獨特的熒光花青素染料的矽涂層。這種花青素染料是一種無毒的有機化合物，可用于顯示「β-淀粉樣蛋白」的影像和數(shù)量。

附帶了熒光花青素染料的矽涂層，把含釓的納米顆粒變成具生物相容性、生物穩(wěn)定性和無毒的材料，可滲透細胞膜和穿越血腦屏障，在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用時不會對神經(jīng)造成傷害。重要的是，小鼠實驗顯示經(jīng)改造的納米顆粒可與「β-淀粉樣蛋白」結(jié)合、增強磁力共振信號（即電磁波），并配合磁力共振掃描，分辨出小鼠腦內(nèi)「β-淀粉樣蛋白」積聚的大小和數(shù)量。

黃教授指出︰「透過改造含釓的納米顆粒外層和它的功能，研究團隊開發(fā)出一種多用途和敏感度高的磁力共振掃描顯影劑，有助診斷阿茲海默癥，并經(jīng)小鼠實驗證實有效。」

穿越血腦屏障與「β-淀粉樣蛋白」結(jié)合

在小鼠實驗中，浸大的研究人員分別替經(jīng)基因轉(zhuǎn)殖并積聚大量「β-淀粉樣蛋白」的小鼠，以及控制組的小鼠注射經(jīng)改造、含釓的納米顆粒。它們腦部的磁力共振掃描影像顯示，基因轉(zhuǎn)殖小鼠的電磁波較強和持久，證明經(jīng)改造的納米顆粒能穿越血腦屏障，與腦內(nèi)的「β-淀粉樣蛋白」結(jié)合。

據(jù)臨床觀察所得，阿茲海默癥患者腦內(nèi)「β-淀粉樣蛋白」積聚的大小和數(shù)量，隨年紀增長而相應(yīng)增加。同樣地，研究團隊觀察到基因轉(zhuǎn)殖小鼠腦部影像的光亮度，亦隨著小鼠的年齡增加而提高；基因轉(zhuǎn)殖小鼠電磁波的強度也高于控制組的小鼠。年齡較大的基因轉(zhuǎn)殖小鼠的腦部影像亦有較多光點，反觀控制組老鼠的腦部影像幾乎不見光點。這些實驗結(jié)果均顯示經(jīng)改造的納米顆粒，針對「β-淀粉樣蛋白」成像具有高敏感度和成效。

研究團隊研發(fā)了一種嶄新的納米材料，可用于「β-淀粉樣蛋白」成像

可望應(yīng)用于診斷阿茲海默癥

李教授說︰「研究結(jié)果顯示，我們的發(fā)明在阿茲海默癥的早期診斷和恒常普查方面有很大潛力。它亦可協(xié)助監(jiān)察病情的發(fā)展，以及評估潛在藥物的療效。」

如能成功研發(fā)針對阿茲海默癥的磁力共振掃描顯影劑并投入臨床應(yīng)用，便能夠為該病癥進行大規(guī)模普查，讓患者盡早接受診斷和治療，除提供更佳的臨床護理，亦可紓緩公共醫(yī)療的負擔(dān)。

此外，研究團隊的實驗發(fā)現(xiàn)經(jīng)改造的納米顆粒，能有效抑制「β-淀粉樣蛋白」的積聚過程及神經(jīng)毒性。這種納米顆粒在治療阿茲海默癥方面的巨大潛力，日后將成為團隊另一個研究方向。

研究結(jié)果已刊登于國際學(xué)術(shù)期刊《Advanced Functional Materials》。