Заболевания головного мозга можно обнаружить с помощью графена

Графен, форма углерода и сверхпрочный и сверхлегкий материал, открытый в 2004 году, позволяет создавать гибкие электронные компоненты, увеличивает емкость солнечных элементов и обещает произвести революцию в аккумуляторах. Теперь ученые добавили в этот список еще одно применение. Читайте также – Важно пройти обучение оказанию первой помощи, – говорит эксперт.

Они нашли новое потенциальное применение этого чудесного материала для выявления бокового амиотрофического склероза (БАС). прогрессирующее заболевание головного мозга, для которого в настоящее время «не существует объективных диагностических тестов». Это новое использование описано в научном журнале Applied Materials & Interfaces Американского химического общества. Читайте также – Паралич или инсульт: может ли Аюрведа помочь в реабилитации пациентов?

БАС характеризуется быстрой потерей двигательных нейронов, контролирующих скелетные мышцы, что приводит к параличу. Читайте также – Доктора помогают мальчику восстановиться после тяжелой травмы шеи в бассейне

«У нас есть новая захватывающая работа по применению графена, который однажды может быть использован для тестирования БАС и других нейродегенеративных заболеваний», – соавтор статьи Биджентима Кейшам, кандидат наук, работающий под руководством Викаса Берри, доцента кафедры химической инженерии в Об этом корреспонденту в электронном письме сообщил Иллинойский университет в Чикаго (UIC).

Графен состоит из одного слоя атомов углерода, расположенных в гексагональной решетке, каждый атом которого связан со своими соседями химическими связями. Эластичность этих связей вызывает резонансные колебания, известные как фононы.

В отчете говорится, что использование графена для обнаружения БАС использует его способность изменять эти резонансные колебания очень специфическим и поддающимся количественной оценке способом, когда в решетку вводится посторонняя молекула. Посторонняя молекула влияет на колебательные энергии графена, и изменения могут быть «точно отображены с помощью рамановской спектроскопии», метода, обычно используемого в химии для получения структурного отпечатка, по которому можно идентифицировать молекулы.

В своем исследовании команда UIC обнаружила отчетливое изменение вибрационных характеристик графена, когда к нему была добавлена ​​церебро-спинномозговая жидкость (CSF), обнаруженная в головном и спинном мозге, от пациентов с ALS. Исследователи провели тест с использованием CSF от 13 человек с БАС; три человека с рассеянным склерозом (РС) и три человека с неизвестным нейродегенеративным заболеванием.

«Изменения энергии фононных колебаний графена, измеренные с помощью рамановской спектроскопии, были уникальными и отчетливыми», – сказал Кейшам. «Эти отчетливые изменения точно предсказали, от какого типа пациента возникла CSF – с БАС, РС или без нейродегенеративного заболевания».

Авторы, однако, добавляют, что эта стратегия не анализирует рамановский сигнал CSF, а скорее «смотрит на изменение рамановского сигнала от интерфейсного графена».

«Таким образом, мы демонстрируем надежную систему для исследования БАС с использованием графена», – говорится в отчете. «Результаты показывают, что нашу графеновую платформу можно использовать не только для потенциальной диагностики БАС, но также для мониторинга его прогрессирования и в будущем для изучения эффективности терапевтических средств», – говорится в сообщении.

«На основании нашего анализа можно сделать вывод, что эта сверхчувствительная платформа может эффективно дифференцировать нейродегенеративные заболевания, хотя точная причина этих различий выходит за рамки данного исследования», – заключают авторы.

Источник: IANS

Опубликовано: 15 декабря 2018 г., 15:05