过去几年,科学家们一直在研究石墨烯在神经科学领域的潜在应用。现在,由罗格斯大学的研究人员领导的一个团队已经创造了一种石墨烯金生物传感器,它可以分析干细胞,这可能为医学科学在对抗包括帕金森症和阿尔茨海默病在内的神经系统疾病开辟一条新的道路。
发表在《纳米快报》杂志上的这篇论文概述了这项技术的平台是如何将超薄石墨烯和黄金结构以及最先进的成像系统融合在一起,从而可以监测干细胞的进展。这是可能的,因为生物传感器可以检测与干细胞转化为脑细胞(神经元)的转化过程相关的遗传物质(RNA)。
高灵敏度的生物传感器在医学和医疗保健行业中越来越重要,因为它们可以评估代谢和生理参数。通过评估对某些神经或中枢神经系统疾病患者的有效治疗的生理功能,是可能的。
更重要的是,干细胞可以被改造成几乎任何类型的细胞。因此,通过对人体和生理状态的仔细监测,再生治疗阿尔茨海默病、帕金森病、中风和脊髓损伤等神经疾病成为可能。
石墨烯基材料被广泛应用于包括神经科学在内的各种生物医学领域。这是由于独特的组成,尺寸和功能化的材料,使它特别有用。石墨烯只有一个原子的厚度,但其强度是钢的200倍以上,且导电率高,其生物相容性也备受推崇,因为它几乎没有毒性。罗格斯团队的生物传感器使用了石墨烯层和金纳米结构,说明了这种“神奇”材料的灵活性。
该平台将高科技成像技术(拉曼光谱)与石墨烯生物传感器相结合,可以识别特定基因,并对一系列干细胞进行识别,其灵敏度、可靠性和选择性均高于当今领先的生物传感器。李博士的研究小组的目标是通过干细胞疗法和开发高科技传感平台来加速神经系统疾病的有效治疗。研究小组相信,这一最新进展将使更广泛的应用受益。
近年来,干细胞研究和治疗一直受到争议——由于研究涉及人类胚胎——但它确实为患有神经系统疾病和中枢神经系统疾病的患者提供了改变生活的治疗潜力。
科学家们在实验室中发现了培养干细胞的新方法,这可能有助于开发一系列符合美国国家卫生研究院(National Institute of Health)指导方针的治疗方法。因此,在未来几年,干细胞可以作为治疗脊髓损伤、中风、阿尔茨海默病、帕金森氏症和其他残疾的一种可再生资源。
与许多的伦理界限克服成人干细胞的一系列新治疗各种疾病如帕金森症,多发性硬化症和各种癌症,迫切需要开发工具,使原位监测干细胞的状态。因此,创新的生物传感器,如由罗格斯大学团队开发的石墨烯-金融合,可以帮助推进医学科学,并使医疗保健提供者在不久的将来有可能为他们的病人提供革命性的治疗。