In dem Bemühen zu erkennen biologischen Bedrohungen schnell und präzise, eine Reihe von Technologien Erkennung entwickelt worden.
Forscher aus Lawrence Livermore National Laboratory Überprüfung einige der neuesten Technologien in der jüngsten Ausgabe (Heft 3, 2007), der britischen Zeitschrift The Analyst, die online erscheint.
"Es ist wichtig, um eine Zusammenfassung der neuesten Technologien und Konzepte für die Sensor-Systemen und Plattformen, die dazu führen könnte, dass bioagent Responder-Detektoren für den Einsatz in dem Gebiet", sagte der LLNL führen Autor Jeffrey Tok. Andere Autoren zählen Nicholas Fischer und Theodore Tarasow der LLNL der Biosicherheit und Nanowissenschaften Labor.
Eine Technik, die zuvor beschriebenen von Tok und Kollegen, die mit einem Barcode-System, ähnlich wie die Barcodes, die auf Retail-Produkte zum Aufspüren biologischer Arbeitsstoffe in das Feld ein. Nanodrähte aus sub-Mikrometer-Schichten verschiedener Metalle, einschließlich Gold, Silber und Nickel, in der Lage sind, zu handeln als "Barcodes" für die Erkennung einer Vielzahl von Krankheitserregern, wie zB Milzbrand, Pocken, Ricin und Botulinumtoxin. Der Ansatz könnte gleichzeitig mehrere Krankheitserreger identifizieren über ihre einzigartigen fluoreszierenden Eigenschaften.
Ein weiterer Nachweis Strategie umfasst die Entwicklung von elektrischen Strom-basierten Auslesen der Nanodrähte für Protein-und Viren-Erkennung. Die Drähte sind als Feld-Effekt-Transistoren (FETs), wo geringfügige Abweichungen an der Oberfläche eine Veränderung der Leitfähigkeit. Entwickler dieser Technologie gehen davon aus, dass ein High-Density nanowire-Circuit-Array ausgerichtet in Richtung Erreger Erkennung könnte gebaut werden im großen Maßstab geeignet für Biosicherheit Überwachung.
Physikalischen, chemischen und optischen Eigenschaften eingestellt werden können, um eine bestimmte bioagent sind der Schlüssel zur microbead-Immunoassay auf Sensor-Systeme. Ein einzigartiges spektrale Signatur oder Fingerabdruck kann an jeder Art von Wulst. Perlen wurden zusammen mit Antikörpern gegen spezifische biowarfare Agenten. Diese Methode hat sich gezeigt, in der Autonomen-Pathogen-Detection-System (APDS), eine Technologie entwickelt von Lawrence Livermore Forscher. APDS enthält ein Aerosol-Sammler ständig zu "atmen" Partikel aus ihrer Umgebung analysiert.
Microarray-Immunoassay auf Sensor-Ansätze können verwendet werden, um Bakterien, wie die E. coli vor kurzem in Spinat und andere frisch verpackt Grünen. Dieser Ansatz kann differenzieren Erreger von harmlosen Bakterien. In einer vergleichbaren Technik namens Aptamer Microarray, kurze einzigen Strang von DNA-Ketten (weniger als 100 Nukleotide) entwickelt werden, dass eine Bindung an Ziel-Moleküle und falten in komplexe Strukturen. Die Faltung Veranstaltung Ergebnisse in ein leicht zu lesen elektrische Ladung. Diese verbindlichen-induzierte Signal-Strategie ist besonders gut geeignet für die Erfassung in komplexen Proben.
In einer Ganzkörper-Zell-Immunoassay auf Sensor-System, ein Engineered B-Lymphozyten Zelle, in denen beide Erreger-Sensing-Membran-gebundenen Antikörper und ein damit verbundenes light-emitting Reporting System sind alle in-vivo. Die B-Lymphozyten zell-basierte Sensor-System, als KANARISCHE, Zentren auf ein leicht ausgedrückt Calcium-sensitiven bioluminescent Protein aus den Aequoria Victoria Qualle. Wenn ausgesetzt gezielte biowarfare Verbindungen, eine Erhöhung der Photonen wurde beobachtet, innerhalb der B-Lymphozyten Zellen in eine Sache von Sekunden. Die Photonen-Änderungen können dann leicht erkannt mit einer kostengünstigen optischen Systems.
"Die Fähigkeit zu miniaturisieren und Anpassung der traditionellen Bench-Top-Immunoassay-Protokolle zu einer voll automatisierten Mikro-oder Nano-fluidischen Chip besitzt enorme Versprechen, damit Multiplex, effiziente, kostengünstige und genaue Erreger Sensorsysteme für beide Biodefense und medizinische Anwendungen," Tok gesagt.
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Artikel angepasst von Medical News Today aus Original-Pressetext.
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Founded in 1952, Lawrence Livermore National Laboratory ist ein Labor der nationalen Sicherheit, mit einer Mission, um sicherzustellen, nationale Sicherheit und die Anwendung der Wissenschaft und Technologie auf die wichtigen Fragen unserer Zeit. Lawrence Livermore National Laboratory wird von der University of California für das US-Department of Energy's National Nuclear Security Administration.
Kontakt: Anne Stark
DOE / Lawrence Livermore National Laboratory