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使用石墨烯檢測ALS 其他神經退行性疾病

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-10-26瀏覽次數:592

石墨烯有許多奇跡 - 它可以實現柔性電子元件,增強太陽能電池容量,過濾最佳的亞原子粒子并徹底改變電池。根據伊利諾伊大學芝加哥分校的一項新研究,“超級材料”有朝一日可用于檢測肌萎縮側索硬化癥,即ALS,一種進行性神經退行性疾病,主要通過排除其他疾病。診斷。 ACS應用材料和接口。

當將來自ALS患者的腦脊液加入到石墨烯中時,與多發性硬化患者的液體相比,石墨烯的振動特性產生顯著不同的變化,或者向沒有神經退行性疾病的患者添加液體。石墨烯。這些明顯的變化準確地預測了液體來自哪個患者 - 一個患有ALS,MS或沒有神經退行性疾病。

石墨烯是由碳組成的單原子厚材料。每個碳原子通過化學鍵與其相鄰的碳原子鍵合。這些鍵的彈性產生共振,也稱為聲子,可以非常精確地測量。當分子與石墨烯相互作用時,它以非常特定和可量化的方式改變這些共振振動。

“石墨只有一個原子厚度,所以相反,表面上的分子很大,可以產生石墨烯聲子能量的特定變化,我們可以測量,”UIC學院副教授兼化學工程主管Vikas Berry說。工程和論文的作者。石墨烯振動特性的變化取決于添加分子的獨特電子特性,稱為“偶極矩”。

“通過測量分子引起的石墨烯聲子能量的變化,我們可以確定加入石墨烯的分子的偶極矩,”Berry解釋說。

Berry和他的同事使用石墨烯來確定腦脊液是來自ALS患者還是多發性硬化癥 - 兩種進行性神經退行性疾病 - 或來自沒有神經退行性疾病的人。由于沒有確定的ALS測試,客觀的診斷測試將幫助患者開始更快地接受治療以減緩疾病。

腦脊液來源于人腦和脊髓液資源中心,為死者的體液和組織提供儲存。 Berry博士,神經外科助理教授Anic Mehta博士和UIC醫學院脊柱腫瘤學主任及其同事測試了七名沒有神經退行性疾病的人的腦脊液;來自ALS的13;三,多發性硬化癥人和三名患有未知神經退行性疾病的人。

“我們看到石墨烯的聲子能量發生了獨特而明顯的變化,這取決于液體是來自肌萎縮側索硬化癥,多發性硬化癥還是沒有神經退行性疾病的人,”貝瑞說。 “當我們測試ALS患者的腦脊液時,我們也能夠確定該液體來自55歲或以上的人。我們相信,我們看到了我們選擇的老年和年輕ALS患者之間的差異。這是由與遺傳性肌萎縮側索硬化癥相關的獨特生化標志物驅動的,其通常在55歲之前產生癥狀,并且所謂的散發性肌萎縮側索硬化癥,其發生在晚年。

Berry認為,石墨烯正在繪制一種獨特的生物標志物 - 蛋白質和其他生物分子的組合 - 存在于患有不同疾病的個體的腦脊液中。

“石墨烯的電子特性已經得到了廣泛的研究,但直到最近我們才開始研究它的聲學特性,作為一種檢測疾病的方法,”貝瑞說。 “石墨烯是一種極其通用且準確的探測器,可用于檢測腦脊液中的生物信號和全細胞中發現的疾病。”

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