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人员针对目前帕金森病早期诊断面临的挑战，利用量子点构建了一种复合物I生物传感器，并通过实验证明这一系统将能用于帕金森病的早期诊断及病情进展监控。这一研究成果发表在Nature出版社旗下开放获取期刊《Scientific Reports》上。
文章的通讯作者是华东理工大学龙亿涛教授。龙教授早年毕业于山东大学，曾荣获国家杰出青年基金，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。
帕金森病（PD）是一种复杂的神经退行性疾病，主要影响老年人，其症状多样，但可能源于相同的病理途径。目前，帕金森病的诊断主要依赖临床观察，缺乏标准的实验室检测或生物传感器，难以精确可靠地识别该疾病。此外，早期症状与其他疾病重叠，进一步增加了诊断难度。
临床上迫切需要开发用于诊断疾病发生发展的生物传感器。在这篇文章中，研究人员利用量子点（Quantum dots, QDs）展开研究。量子点是微小的发光晶体，具有优于有机染料的吸收与发射性能，包括吸收光谱宽、发射光谱窄、抗光漂白等，因此在医学成像和药物递送等方面具有巨大潜力，可用于图像引导手术、光激活疗法及敏感诊断试验。
研究表明，线粒体中NADH：泛醌氧化还原酶（复合物I）受到抑制可能是偶发性帕金森病的主要原因。复合物I的异常会导致多巴胺神经元受损，从而引起帕金森病的主要临床症状。复合物I活性缺失与PD病症之间的关联可用于PD的早期诊断和监测。
因此，研究人员利用带有不同烷基间隔的泛醌终止二硫化物（ubiquinone-terminated disulphides），构建了一种复合物I生物传感器。其中，QD生物荧光的增强或淬灭可作为QnNS氧化还原状态的功能指标。生物共轭的QnNS-QDs在NADH存在下，受复合物I调控，刺激线粒体呼吸链电子传递系统，从而形成一种体内和细胞内的复合物I传感器。
研究人员通过实验证实，这种QnNS-QDs系统能够在SH-SY5Y细胞中监控不同复合物I水平，从而用于帕金森病的早期诊断及病情进展监控。