据报道,罗格斯大学的一个研究团队已经开发出一种生物传感器技术,该技术可以通过干细胞疗法来治疗神经系统疾病。混合生物传感平台由一系列超薄石墨烯层和金纳米结构组成。该平台已与拉曼光谱法结合使用,以更高的可靠性、选择性和灵敏度检测基因并表征不同种类的干细胞。由于干细胞可以变成许多不同类型的细胞,因此干细胞疗法有望用于神经系统疾病的再生治疗,其中病变细胞需要更换或修复,但是,需要一种表征干细胞并控制其命运的方法。
该生物传感平台由一系列超薄石墨烯层和金纳米结构组成。结合拉曼光谱法,它可以检测遗传物质并以更高的可靠性、选择性和灵敏度来表征不同种类的干细胞。
新型生物传感器通过检测涉及将干细胞转变为神经元的遗传物质(RNA)来监控干细胞的命运。用于传感平台涂有石墨烯的等离激元金属纳米阵列可协同基于电磁机制(EM)和化学机制(CM)的增强功能。等离子体纳米结构可以通过强而均匀的EM获得高度可再现的拉曼信号增强。同时,平台的石墨烯功能化表面通过优化的CM放大了拉曼信号,从而提高了系统的灵敏度和准确性。研究人员使用EM(从纳米阵列)和CM(从石墨烯表面)的双重增强拉曼散射,检测并量化了特定生物标记(TuJ1)基因的表达水平,以表征人类神经干细胞(hNSC)的神经元分化。
KiBum Lee教授说:“一项关键挑战是确保在复杂的干细胞微环境中检测生物标志物(如修饰基因或蛋白质等指示物)的高灵敏度和准确性,”。“我们的技术经过四年的开发,已显示出分析干细胞中各种相互作用的巨大潜力。”由罗格斯(Rutgers)领导的团队使用生物传感器技术,可以帮助开发出安全的干细胞疗法,以治疗阿尔茨海默氏症和帕金森氏症以及其他神经系统疾病。