Портативний пристрій без міток відстежує хворобу Альцгеймера в режимі реального часу

Схема аналізу мікрофлюїдної клітинної адгезії (Moghadam et al., Microsyst Nanoeng 11, 135 (2025).

Хвороба Альцгеймера характеризується накопиченням у мозку токсичних фрагментів білка, які пошкоджують нервові клітини та погіршують пам'ять. Виявлення та відстеження цих ранніх змін залишається серйозною проблемою, оскільки традиційні методи діагностики часто є дорогими, трудомісткими та надають лише статичні знімки прогресування захворювання. Щоб вирішити цю проблему, дослідники розробили новий портативний пристрій, який дозволяє в режимі реального часу моніторити реакції імунних клітин мозку на білки, пов'язані з захворюванням.

Команда з Університету Конкордія (Монреаль, Квебек, Канада) у співпраці з Університетом Макгілла (Монреаль, Квебек, Канада) створила мікрофлюїдну платформу «лабораторія на чіпі», яка моделює прогресування хвороби Альцгеймера в мозку. Чіп дозволяє вченим спостерігати, як мікроглія (імунні клітини мозку) взаємодіють з бета-амілоїдними олігомерами, токсичними білковими кластерами, що є ключовими маркерами хвороби Альцгеймера. Пропускаючи рідину через мікрогліальні клітини по крихітних каналах, пристрій вимірює, наскільки добре клітини прилипають до поверхонь під час впливу зростаючих концентрацій або тривалого впливу цих білкових фрагментів.

Коли мікрогліальні клітини стикаються з високим рівнем олігомерів бета-амілоїду, їхня адгезія значно послаблюється. Після 24 годин впливу високих концентрацій імунні клітини повністю втрачають адгезію, що вказує на їхню нежиттєздатність. Ці результати, опубліковані в Microsystems & Nanoengineering, показують, що чіп ефективно фіксує ледь помітні, прогресивні зміни в поведінці імунних клітин, пов'язані з патологією Альцгеймера.

На відміну від традиційних діагностичних інструментів, які використовують мітки, такі як барвники чи антитіла, цей чіп пропонує альтернативу без міток, низьку вартість та портативність. Він дозволяє безперервно контролювати активність імунних клітин, надаючи дослідникам динамічне уявлення про прогресування захворювання. Технологію можна використовувати для оцінки потенційних методів лікування та ефективнішого скринінгу препаратів-кандидатів, що сприятиме ранньому виявленню та терапевтичним інноваціям у лікуванні нейродегенеративних захворювань.