Ett team som leds av Rutgers har skapat bättre biosensorteknologi som kan hjälpa till att leda till säkra stamcellsterapier för behandling av Alzheimers och Parkinsons sjukdomar och andra neurologiska sjukdomar.

Teknologin, som har en unik grafen- och guldbaserad plattform och högteknologisk bildbehandling, övervakar stamcellers öde genom att detektera genetiskt material (RNA) som är involverat i att förvandla sådana celler till hjärnceller (neuroner), enligt en studie i tidskriften Nanobokstäver .

Stamceller kan bli många olika typer av celler. Som ett resultat, stamcellsterapi visar lovande för regenerativ behandling av neurologiska sjukdomar som Alzheimers, Parkinsons, stroke och ryggmärgsskada, med sjuka celler som behöver bytas ut eller repareras. Men att karakterisera stamceller och kontrollera deras öde måste lösas innan de kan användas i behandlingar. Bildandet av tumörer och okontrollerad transformation av stamceller förblir viktiga barriärer.

"En kritisk utmaning är att säkerställa hög känslighet och noggrannhet vid detektering av biomarkörer - indikatorer som modifierade gener eller proteiner - inom den komplexa stamcellsmikromiljön, " sa seniorförfattaren KiBum Lee, en professor vid institutionen för kemi och kemisk biologi vid School of Arts and Sciences vid Rutgers University-New Brunswick. "Vår teknik, som tog fyra år att utveckla, har visat stor potential för att analysera en mängd olika interaktioner i stamceller."

Teamets unika bioavkänningsplattform består av en rad ultratunna grafenlager och guldnanostrukturer. Plattformen, kombinerat med högteknologisk bildbehandling (Raman-spektroskopi), upptäcker gener och karakteriserar olika typer av stamceller med större tillförlitlighet, selektivitet och känslighet än dagens biosensorer.

Teamet tror att tekniken kan gynna en rad applikationer. Genom att utveckla enkla, snabba och exakta avkänningsplattformar, Lees grupp syftar till att underlätta behandling av neurologiska störningar genom stamcellsterapi.

Stamceller kan bli en förnybar källa för ersättningsceller och vävnader för att behandla sjukdomar inklusive makuladegeneration, ryggmärgsskada, stroke, brännskador, hjärtsjukdom, diabetes, artros och reumatoid artrit, enligt National Institutes of Health.