神经系统疾病正成为日益严重的社会负担，凸显了改进诊断和治疗方法的迫切需求。原子力显微镜 (AFM) 以其纳米级分辨率和皮牛顿级力灵敏度而闻名，它为脑细胞和组织的生物力学特性及其在微环境中的相互作用提供了突破性的见解。
由新加坡国立大学 Chwee Teck Lim 领导的团队回顾了 AFM 在神经生物学研究中的重要作用及其在诊断神经系统疾病和中枢神经系统 (CNS) 肿瘤方面的新兴临床应用。
本综述深入探讨了 AFM 在非临床环境中的应用，即在实验模型中表征神经系统疾病的分子、细胞和组织层面。这包括研究离子通道分布、遗传疾病中的神经元兴奋性以及轴突对机械损伤的抵抗力。在临床环境中，本文强调了 AFM 在神经退行性疾病(如阿尔茨海默病 (AD)、帕金森病 (PD) 和肌萎缩侧索硬化症 (ALS))的早期检测和监测方面的潜力，这些疾病通过表征脑脊液和血液等生物流体中的生物标志物实现。它还研究了 AFM 在通过评估其硬度来增强中枢神经系统肿瘤分级和治疗方面的应用，从而提供比传统组织病理学方法更详细的分析。
AFM 已被证明是一种强大的工具，极大地增强了我们对实验模型中神经系统疾病致病机制的理解。尽管 AFM 前景光明，但将其融入临床实践也面临挑战，例如样本异质性和数据分析复杂性，本文讨论了机器学习和神经网络等新兴解决方案如何克服这些障碍。这些进步与商业纳米技术平台相结合，预示着神经系统疾病管理、治疗和诊断个性化治疗策略的新时代。