过去几年来，科学家们一直在研究 “神奇材料 “石墨烯在神经科学领域的潜在应用。现在，由罗格斯大学研究人员领导的一个团队创造出了一种能分析干细胞的石墨烯-金生物传感器，这或许能为医学科学在防治包括帕金森氏症和阿尔茨海默氏症在内的神经系统疾病方面开辟一条新路。
论文发表在《纳米快报》（Nano Letters）杂志上，概述了该技术平台如何将超薄石墨烯和金结构与最先进的成像系统相融合，从而监测干细胞的进展。之所以能做到这一点，是因为生物传感器能检测与干细胞转化为脑细胞（神经元）的转化过程有关的遗传物质（RNA）。
Dual-Enhanced Raman Scattering-Based Characterization of Stem Cell Differentiation Using Graphene-Plasmonic Hybrid Nanoarray
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.9b03402
高灵敏度生物传感器是医学科学和医疗保健行业中越来越重要的工具，因为它们可以评估代谢和生理参数。通过评估某些神经系统或中枢神经系统疾病患者的生理功能，可以有效地治疗这些疾病。
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，只要对人体和生理状态进行仔细监测，就有可能对阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、中风和脊髓损伤等神经系统疾病进行再生治疗。
一个关键的挑战是确保在复杂的干细胞微环境中高灵敏度和准确性地检测生物标志物–指标，如改变的基因或蛋白质。
Ki Bum Lee，罗格斯大学文理学院化学与化学生物学系资深作者、教授
石墨烯材料正被广泛应用于包括神经科学在内的各种生物医学领域。这是因为石墨烯材料的独特成分、尺寸和功能化使其特别有用。石墨烯只有一个原子厚，但强度是钢的 200 多倍，而且具有高导电性，由于几乎没有毒性迹象，其生物兼容性也备受推崇。罗格斯大学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。
我们的技术开发历时四年，在分析干细胞的各种相互作用方面展现出巨大潜力。
Ki Bum Lee
该平台将高科技成像（拉曼光谱）与基于石墨烯的生物传感器相结合，能够识别特定基因，并以比当今领先的生物传感器更高的灵敏度、可靠性和选择性来表征一系列干细胞。李的团队旨在通过干细胞疗法和开发高科技传感平台，加速神经系统疾病的有效治疗–该团队相信，这一最新研发成果可惠及广泛的应用领域。
近年来，由于涉及人类胚胎的研究，干细胞研究和治疗一直饱受争议，但它确实为神经系统疾病和中枢神经系统疾病患者提供了改变生命的治疗潜力。
此后，科学家们找到了在实验室培养干细胞的新方法，可用于开发一系列符合国家健康研究所指导方针的疗法。因此，在未来几年里，干细胞可以作为一种可再生的治疗疗法来源进行（再）生产，从而在治疗脊髓损伤、中风、老年痴呆症、帕金森氏症和其他残疾方面取得进展。
随着成人干细胞成为治疗帕金森氏症、多发性硬化症和各种癌症等各种疾病的一系列新疗法的基础，许多伦理界限已被突破。因此，创新的生物传感器，如罗格斯大学团队开发的石墨烯-金融合技术，有助于推动医学科学的发展，使医疗服务提供者有可能在不久的将来为病人提供革命性的治疗。
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