石墨烯有许多奇迹——它可以实现柔性电子元件，增强太阳能电池的容量，过滤最好的亚原子粒子，彻底改变电池。根据伊利诺伊大学芝加哥分校的说法，石墨烯有很多奇迹——它可以实现柔性电子元件，增强太阳能电池的容量，过滤最好的亚原子粒子，彻底改变电池。根据伊利诺伊大学芝加哥分校的一项新研究，现在，“超材料”可能有一天被用于检测肌萎缩侧索硬化(als)，这是一种进行性神经退行性疾病，主要通过排除其他疾病来诊断。ACS应用材料和界面。
当将ALS患者的脑脊液加入到石墨烯中时，石墨烯的振动特性明显不同于多发性硬化症患者或无神经退行性疾病的患者。石墨烯。这些明显的变化准确地预测了液体来自哪个病人——是患有ALS、MS还是没有神经退行性疾病。
石墨烯是由碳构成的单原子厚材料。每个碳原子都通过化学键与其相邻的碳原子相连。这些键的弹性产生共振，也称为声子，可以非常精确地测量。当分子与石墨烯相互作用时，它以一种非常特定和可量化的方式改变这些共振。
“石墨烯只有一个原子厚，所以相比之下，表面的分子是巨大的，可以产生石墨烯声子能量的特定变化，我们可以测量，”UIC学院化学工程系主任、副教授Vikas Berry说。工程论文的作者。石墨烯振动特性的变化取决于添加分子独特的电子特性，这种特性被称为“偶极矩”。
“通过测量分子引起的石墨烯声子能量的变化，我们可以确定添加石墨烯的分子的偶极矩，”Berry解释道。
Berry和他的同事使用石墨烯来确定脑脊液是来自ALS或多发性硬化症患者(两种进行性神经退行性疾病)还是来自没有神经退行性疾病的人。因为没有明确的ALS测试，客观的诊断测试将有助于患者更快地开始治疗以减缓疾病。
脑脊液来自人脑和脊髓液资源中心，为已故个体的液体和组织提供储存。Berry、神经外科助理教授、UIC医学院脊柱肿瘤学主任Anic Mehta博士及其同事测试了7名没有神经退行性疾病的人的脑脊液。ALS 13人；3名多发性硬化症患者和3名未知神经退行性疾病患者。
“我们看到石墨烯的声子能量发生了独特而明显的变化，这取决于液体是来自ALS、多发性硬化症还是没有神经退行性疾病的人，”贝里说。“当我们检测ALS患者的脑脊液时，我们也可以确定该液体是来自55岁以上还是55岁以下的人。我们认为，老年和年轻ALS患者之间的差异是由我们挑选的独特生物化学标记物驱动的，这些标记物与遗传性肌萎缩侧索硬化有关，通常在55岁之前产生症状，以及所谓的散发性肌萎缩侧索硬化，发生在晚年。
贝里认为，石墨烯正在吸收独特的生物印记——蛋白质和其他生物分子的结合——存在于不同疾病个体的脑脊液中。
“石墨烯的电子特性已经得到了广泛的研究，但直到最近我们才开始研究它的声学特性，将其作为一种检测疾病的方法，”贝里说。“事实证明，石墨烯是一种极其通用和精确的探测器，可用于检测脑脊液和全细胞中发现的疾病的生物信号。”
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