Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
Posted in | Nanosensors | Lab on a Chip

Biochip מגלה "טביעות אצבע" של איומים ביוכימיים

Published on March 23, 2010 at 6:58 PM

Argonne ביוכימאי דניאל Schabacker יכולה להיחשב שרלוק הולמס של טרור ביולוגי. למרות שהוא אינו נושא סביב צינור זכוכית מגדלת כשהוא מנסה לתפוס את הפושע, הוא כלי רב עוצמה דדוקטיבית רחוק יותר: biochip.

Argonne הביולוג דן Schabacker טוען biochip על הקורא לניתוח.

Biochip מציע Schabacker ועמיתיו באוניברסיטת לויולה (אילינוי) הזדמנות לקבוע את "חתימות" של גורמים ביולוגיים weaponizable, בעיקר אנתרקס. בעוד כמה מדענים השתמשו ניתוח דנ"א כדי לזהות את זן מסוים של אנתרקס, biochips לעזור למדענים ואנשי ממשל כדי ללמוד איך האנתרקס היה גדל, צמצום בבריכה של חשודים פוטנציאליים. פרויקט זה, אשר נכתבו רק בתוך כמה השנים האחרונות, ממחיש את השדה המתפתחת של זיהוי פלילי של חיידקים.

"זיהוי פלילי מיקרוביאלית הוא אחד הנושאים הגדולים ביותר בטרור היום, אחד האתגרים הגדולים ביותר בהתמודדות עם טרור ביולוגי", אמר Schabacker. "ניתוח proteomic שאנחנו מסוגלים לעשות עם biochips שלנו מספק ערכה חדשה ושונה של מידע אודות גורמים ביולוגיים מאשר היינו יכולים לראות לפני, זה יכול לספק לנו טביעת אצבע מלאה של האורגניזם שאנו יכולים אז להשתמש בו כדי לזהות בוודאות את מקורו ".

לדברי Schabacker, ניתוח דנ"א מייצג כמעט את מכלול המתודולוגיה אשר תומך כעת פלילי מיקרוביאלי. "הבעיה עם רק באמצעות ניתוח דנ"א היא שזה רק אומר לך מה להתאמץ יש לך עסק, ועל זני יכול להיות משותף בין חברות או מוסדות שונים. לא יכול להיות מעבדות תריסר כי כולם חולקים את אותו מאמץ", אמר. "החומר הגנטי של החלבון אינו משתנה המבוסס על איך הוא גדל, אבל החלבונים לעשות - ומידע זה חשוב מאוד".

משום חלבונים הפתוגן לקיים מין נפרד לחלוטין של מידע, Schabacker סבור כי שתי הגישות רדף בקונצרט יכולה להניב מסד נתונים מקיף של תרבויות שונות אנתרקס. "המטרה הסופית של הפרויקט הזה הוא לנו להיות מסוגלים לבנות ספריה של חתימות עבור כל הזנים הנפוצים אנתרקס", אמר Schabacker.

שפותחה בחלקה הראשון של העשור במקור ככלי אבחון, biochip מורכב סנטימטר אחד על ידי מערך חד סנטימטר המכיל מקום בין כמה עשרות לכמה מאות "נקודות", או טיפות קטנות. כל אלה טיפות מכיל חומצה ייחודית, חלבון נוגדן או גרעין כי יצרף מגיב מסוים.

מדענים להשיג את החלבונים אנתרקס כדי למלא את הבארות באמצעות תהליך הנקרא חלוקה. בעיקרו של דבר, המדענים לפרוץ את החיידק אנתרקס באמצעות כימיקלים למצוץ את החלבונים. לאחר מכן הם מבתרים את החלבונים ולהשתמש אחר תהליך כימי כדי להפריד את החלבון שברי אדם על ידי משקולות המולקולרי שלהם.

תהליך זה יוצר מאות שברים חלבון נפרד, אשר מסודרים אז biochip אחת המכילה 96-grids היטב. לאחר בארות biochips מלאים שברים החלבון, מדענים יכולים להשתמש בחומרים כימיים שונים, או חומרים כימיים, על מנת לבחון את microarrays בדיוק כמו בלש היה אבק על טביעות אצבעות. בדיוק כמו בראיון עם המשטרה חשוד, תהליך זה כימי המכונה "חקירה". כאשר מגיב מקיים אינטראקציה עם שבר חלבון מסוים, כי גם יהיה "אורו", חלק ביצירת החתימה חלבון.

למרות הטכנולוגיה biochip יש פוטנציאל לפתח חתימות חלבון של סוכן רק על כל ביולוגיים, Schabacker ו לויולה פרופסור Driks אדם הקדישו ההתמקדות הראשונית שלהם בתחילה אנתרקס כי הוא מיוצר בקלות יחסית והתפזרו.

"אנתרקס הוא חיידק סלחני למדי - היא תגדל ב חבורה של תנאים שונים", אמר Schabacker. "זה כנראה הפתוגן אטרקטיבי ביותר של בחירה למחבלים שאין להם הרבה ציוד יקר באמת או מומחיות."

מומחה, Driks אנתרקס ו במעבדתו חלוץ ניתוח משפטי מעטפת הנבג של החיידק. Schabacker בשילוב הטכנולוגיה biochip עם טכנולוגיה חלוקה של Eprogen, מתן הקשר שמחבר מחקר הממשלה, האקדמיה לתעשייה.

סיוע למדענים להתחקות אחר הטרוריסטים לא להשתמש רק של biochip. Biochips הראו כבר מבטיח אבחון ברפואה. לאחר לפתח את הטכנולוגיה biochip, מורשה Schabacker אותו מספר חברות, כולל Eprogen, Inc Darien, אילינוי Akonni Biosystems ב פרדריק, מרילנד. במקום להסתכל על אנתרקס, Eprogen יש לשים biochips להשתמש לחפש סמנים לסרטן נפוץ. מחקר זה יכול לפתוח את הדלת עבור הרופאים כדי ליצור "פרופילים נוגדן" זה יכול לעזור להם לעצב תרופות אישית או תוכניות הטיפול בחולים.

העבודה Akonni עשה מתמקד בזיהוי פתוגנים אחרים - אלה לא הקשורים בדרך כלל עם פעילות טרור. בקרוב, biochips עשויות להתחיל להופיע במספרים גדולים יותר במשרדים של הרופא ברחבי הארץ, כפי שהם מספקים אבחנה מדויקת ומהירה של מגוון רחב של זיהומים, כגון אלה הנגרמים על ידי שחפת Multidrug עמידים (MDR-TB) ואת Methicillin קטלני לעתים קרובות עמידות Staphylococcus aureus (MRSA).

Last Update: 3. October 2011 02:51

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