Улучшенная технология биосенсоров для стволовых клеток

Команда под руководством учёных из Университета Рутгерса создала улучшенную технологию биосенсоров, которая может помочь в разработке безопасных методов терапии стволовыми клетками для лечения болезней Альцгеймера, Паркинсона и других неврологических расстройств.

Технология, включающая уникальную платформу на основе графена и золота, а также высокотехнологичную визуализацию, отслеживает судьбу стволовых клеток, обнаруживая генетический материал (РНК), участвующий в превращении таких клеток в клетки мозга (нейроны). Исследование опубликовано в журнале Nano Letters.

Стволовые клетки могут превращаться во множество различных типов клеток. В результате терапия стволовыми клетками показывает потенциал для регенеративного лечения неврологических расстройств, таких как болезни Альцгеймера, Паркинсона, инсульт и травмы спинного мозга, когда больные клетки нуждаются в замене или восстановлении. Однако перед использованием в лечении необходимо решить вопросы характеристики стволовых клеток и контроля их судьбы. Образование опухолей и неконтролируемое превращение стволовых клеток остаются ключевыми барьерами.

«Критической задачей является обеспечение высокой чувствительности и точности в обнаружении биомаркеров — индикаторов, таких как модифицированные гены или белки — в сложной микроокружении стволовых клеток», — сказал старший автор КиБум Ли, профессор кафедры химии и химической биологии Школы искусств и наук Университета Рутгерса-Нью-Брансуик. «Наша технология, на разработку которой ушло четыре года, продемонстрировала большой потенциал для анализа различных взаимодействий в стволовых клетках».

Уникальная биосенсорная платформа команды состоит из массива ультратонких слоёв графена и наноструктур золота. Платформа в сочетании с высокотехнологичной визуализацией (рамановской спектроскопией) обнаруживает гены и характеризует различные виды стволовых клеток с большей надёжностью, селективностью и чувствительностью, чем современные биосенсоры.

Команда полагает, что технология может быть полезна для широкого спектра применений. Разрабатывая простые, быстрые и точные сенсорные платформы, группа Ли стремится облегчить лечение неврологических расстройств с помощью терапии стволовыми клетками.

Согласно Национальным институтам здравоохранения (NIH), стволовые клетки могут стать возобновляемым источником замещающих клеток и тканей для лечения заболеваний, включая дегенерацию жёлтого пятна, травму спинного мозга, инсульт, ожоги, болезни сердца, диабет, остеоартрит и ревматоидный артрит.