Posted in | Nanosensors | Lab on a Chip

La Biopuce Indique des « Empreintes digital » des Dangers Biochimiques

Published on March 23, 2010 at 6:58 PM

Le biochimiste Daniel Schabacker d'Argonne pourrait être considéré Sherlock Holmes de bioterrorisme. Bien Qu'il ne transporte pas autour d'un tuyau et d'une loupe pendant qu'il essaye d'attraper le coupable, il a un outil déductive bien plus puissant : la biopuce.

Le biologiste Dan Schabacker d'Argonne charge une biopuce sur un lecteur pour l'analyse.

La biopuce offre Schabacker et ses collègues à l'Universtié de Loyola (Illinois) une occasion de déterminer les « signatures » des agents biologiques weaponizable, spécialement charbon. Tandis Que quelques scientifiques ont employé l'Analyse de l'ADN pour recenser la tension particulière du charbon, les biopuces aident des scientifiques et des fonctionnaires de gouvernement à apprendre comment le charbon a été développé, rétrécissant le groupe de suspects potentiels. Ce projet, lancé seulement dans les années antérieures, exemplifie la zone en pleine expansion des médecines légales microbiennes.

« Les médecines légales Microbiennes sont l'un des plus grands sujets dans l'anti-terrorisme aujourd'hui, et un des défis importants en faisant face au bioterrorisme, » Schabacker a dit. « L'analyse protéomique que nous pouvons faire avec nos biopuces fournit un ensemble neuf et différent d'informations au sujet des agents biologiques que nous avions pu voir avant ; elles peuvent nous fournir une empreinte digital complète de l'organisme que nous pouvons alors employer pour recenser d'une manière concluante son origine. »

Selon Schabacker, l'Analyse de l'ADN représente presque l'intégralité de la méthodologie qui supporte actuel des médecines légales microbiennes. « Le problème avec seulement utilisant l'Analyse de l'ADN est qu'il t'indique seulement quelle tension vous traitez, et des tensions peuvent être partagées entre les agences ou les institutions multiples. Il peut y avoir douzaine laboratoires que tout partage la même tension, » il a dit. « Le matériel génétique de la protéine ne change pas basé sur la façon dont il se développe, mais les protéines font - et cette information est incroyablement importante. »

Puisque les protéines d'agent pathogène retiennent un genre entièrement indépendant d'information, Schabacker croit que les deux élans poursuivis en concert pourraient fournir une base de données complète de différentes cultures de charbon. « L'objectif ultime de ce projet est pour que nous puissent établir une bibliothèque des signatures pour toutes les variétés communes de charbon, » Schabacker a dit.

Développé dans la partie précédente de la décennie initialement comme outil de diagnostic, une biopuce se compose d'un un-centimètre par l'alignement d'un-centimètre qui contient n'importe où entre plusieurs douzaines et plusieurs centaines de « points, » ou petites gouttes. Chacune de ces gouttes contient une seule protéine, un anticorps ou un acide nucléique qui fixeront à un réactif particulier.

Les Scientifiques obtiennent les protéines de charbon pour remplir puits par un fractionnement appelé de processus. Essentiellement, les scientifiques brisent ouvert les bactéries de charbon utilisant des produits chimiques et aspirent les protéines. Ils hachent alors les protéines et emploient un autre procédé chimique pour séparer à l'extérieur les différents éclats de protéine par leurs poids moléculaires.

Ce procédé produit des centaines de fractions indépendantes de protéine, qui sont alors arrangées dans une biopuce unique contenant 96 réseaux bons. Une Fois les puits dans les biopuces sont remplis de fractions de protéine, les scientifiques peuvent alors employer différents produits chimiques, ou réactifs, pour tester les puces ADN juste comme un détective poudrerait pour des empreintes digital. Juste comme une entrevue de police avec un suspect, ce procédé chimique est connu en tant que « interrogation. » Quand un réactif agit l'un sur l'autre avec un éclat particulier de protéine, cela volonté bonne « s'allumer, » produisant une partie de la signature de protéine.

Bien Que la technologie de biopuce ait le potentiel de développer des signatures de protéine juste d'environ n'importe quel agent biologique, professeur Adam Driks de Schabacker et de Loyola ont consacré leur foyer initial au commencement au charbon parce qu'il est relativement facilement fabriqué et dispersé.

Le « Charbon est une jolie bactérie pardonnante - il se développera dans un groupe de différentes conditions, » Schabacker a dit. « C'est probablement l'agent pathogène le plus attrayant unique du choix aux terroristes qui n'ont pas beaucoup de matériel ou compétences réellement cher. »

Un expert en charbon, Driks et son laboratoire a frayé un chemin l'analyse légale de la couche de spore de la bactérie. Schabacker a combiné la technologie de biopuce avec la technologie du fractionnement d'Eprogen, fournissant un Nexus qui connecte la recherche, le milieu universitaire et l'industrie de gouvernement.

Les scientifiques de Aide dépistent des terroristes n'est pas la seule utilisation de la biopuce. Les Biopuces se sont déjà montrées prometteur en médicament diagnostique. Après avoir développé la technologie de biopuce, Schabacker l'a qualifiée à plusieurs compagnies, y compris Eprogen, Inc. en Darien, Illinois et Biosystèmes d'Akonni en Frederick, le Maryland. Au lieu de regarder le charbon, Eprogen a mis des biopuces à l'utilisation de rechercher des biomarqueurs communs de cancer. Que la recherche pourrait ouvrir la trappe pour que les médecins produisent le « anticorps profile » qui pourrait les aider à concevoir les médicaments personnalisés ou des programmes thérapeutiques pour des patients.

Le travail Akonni a fait des foyers sur recenser d'autres agents pathogènes - ceux pas normalement associés avec l'activité terroriste. Bientôt, les biopuces peuvent commencer à apparaître en plus grand nombre dans les cabinets médicaux dans le pays, car elles fournissent les diagnostics précis et rapides d'une grande variété d'infections, comme ceux provoqués par la Tuberculose multirésistante (MDR-TB) et le Staphylocoque doré Résistant à la méticilline souvent mortel (MRSA).

Last Update: 13. January 2012 02:07

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit