帕金森病和神经胶质瘤是两类致病机理完全不同的中枢神经系统（Central Nervous System，CNS）疾病，它们会严重影响患者及其家庭的正常工作和生活，给社会带来沉重负担。目前全球共有570万帕金森病（PD）患者，而中国的病患人数约300万，年增新发患者更是高达10万；神经胶质瘤（Glioma）是从神经胶质细胞发育的神经外胚层分化衍生发生的恶性肿瘤，在颅内肿瘤发病率中位列第一，恶性程度最高的胶质母细胞瘤（glioblastoma, GBM, WHO IV级）中位生存期仅为14个月。《"健康中国2030"规划纲要》中明确指出，要把人民健康发展放在优先发展的战略地位，同时需要把健康融入所有政策。其中，对于重大疾病的预防、诊断和治疗更是重中之重。

单胺氧化酶（Monoamine Oxidases, MAOs）是表达于线粒体外膜上的一类功能型蛋白酶，氧化代谢生物体内单胺类物质，主要包括神经递质和外源性的氨类物质，其功能异常与CNS疾病关系密切。基于各自代谢底物的不同，MAOs分为两种亚型（MAO-A 和MAO-B）， MAO-A的失衡与胶质细胞变性有关，而MAO-B活性异常则与帕金森病密切相关。因此，使用简单快速的方法检测MAOs对这些疾病的诊断和治疗具有重要意义。

图1. 基于化学发光 (CL) 的纸质器件对MAOs的预处理和检测。(A) 纸基器件的制造。(B) 使用疾病细胞/组织制备MAOs样品的程序。(C) 纸质MAOs的检测程序：① 从样品中捕获MAOs; ② 用BSA封闭; ③ MAOs抗体的特异性结合; ④ 与HRP标记的IgG抗体一起孵育。

南京工业大学先进材料研究院（IAM）李林教授与西北工业大学柔性电子研究院（IFE）于海东教授合作，开发了基于化学发光（CL）的纸基快速检测器件，可以对MAO-A和MAO-B的进行同时的快速检测。器件对人血清中MAO-A的检出限为5.01 pg/mL，MAO-B的检出限为8.50 pg/mL，远低于其正常表达水平。

图2. 通过纸基器件 (上) 和 WB (下) 检测不同细胞和组织样品中的内源性MAOs。

该器件对于各种病人样本的检测结果与目前科学研究中广泛使用的蛋白质印记实验（WB）呈现出相同的趋势。器件使用超低成本的日常材料 — 纸作为检测芯片，单次检测成本不超过6.5元人民币，且操作流程简单快速，可在1.5小时内完成。测试完成后，纸器件可以直接焚烧避免生物污染。

图3. 纸基检测器件 (图2) 和WB对 (A) MAO-A和 (B) MAO-B的检测结果的相对CL强度。(C) 比较纸基检测器件和WB的单次检测。

本研究的相关结果作为 (内页) 封面文章已发表于 ACS Applied Bio Materials, Volume 4, Issue 2。项目得到了国家重点研发计划"变革性技术专项" (2020YFA0709900) 和自然科学基金 (22077101) 的支持。

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