来自华东理工大学、生物反应器工程国家重点实验室的研究团队，针对帕金森病早期诊断的临床难题，利用量子点构建了一种复合物I（complex I）生物传感器。实验证明，该系统可有效用于帕金森病的早期诊断及病情进展监测。相关成果发表于Nature旗下开放获取期刊《科学报告》（Scientific Reports）。
帕金森病（Parkinson's disease, PD）是一种常见的神经退行性疾病，主要影响中老年人，其病理特征包括黑质多巴胺能神经元的进行性丧失和路易小体的形成。目前，PD的诊断主要依赖临床症状观察，缺乏可靠的实验室检测方法，尤其在疾病早期，症状易与其他疾病重叠，导致误诊或漏诊。因此，开发高灵敏度的生物传感器对于PD的早期诊断和疾病管理至关重要。
量子点（Quantum dots, QDs）是一种纳米级半导体晶体，具有独特的光学性质，如宽吸收光谱、窄发射光谱、高光稳定性及抗光漂白性，使其在生物医学成像、药物递送和诊断检测中具有巨大潜力。本研究利用量子点构建了针对线粒体复合物I（NADH:泛醌氧化还原酶）的生物传感器。复合物I是线粒体呼吸链的第一个酶复合物，其活性抑制被认为是偶发性PD的主要原因之一。复合物I功能异常会导致多巴胺能神经元能量代谢障碍和氧化应激，进而引发神经元死亡和PD症状。
研究人员设计了带有不同烷基间隔的泛醌末端二硫化物（ubiquinone-terminated disulphides），并将其与量子点结合，形成QnNS-QDs生物共轭体。该传感器的原理是：量子点的荧光强度可随QnNS的氧化还原状态变化而增强或淬灭。在NADH存在下，复合物I调控QnNS-QDs的电子传递，从而反映复合物I的活性水平。实验在SH-SY5Y细胞（人神经母细胞瘤细胞系，常用于神经退行性疾病研究）中验证了该系统的有效性，结果显示其能灵敏监测不同复合物I水平，为PD的早期诊断和病情监控提供了新工具。
该研究的通讯作者为华东理工大学龙亿涛教授。龙教授早年毕业于山东大学，曾获国家杰出青年科学基金，被聘为“东方学者”特聘教授、上海市曙光学者，主要研究方向包括纳米通道单分子分析、生物醌合成与电化学、环境污染物现场快速检测设备及系统等。
总之，这项研究为帕金森病的早期诊断提供了基于量子点的生物传感新策略，有望推动临床转化，改善患者预后。