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O Biochip Revela “Impressões Digitais” de Ameaças Bioquímicas

Published on March 23, 2010 at 6:58 PM

O bioquímico Daniel Schabacker de Argonne poderia ser considerado Sherlock Holmes do bioterrorismo. Embora não leve em torno de uma tubulação e de uma lupa enquanto tenta apanhar o culpado, tem uma ferramenta dedutiva distante mais poderosa: o biochip.

O biólogo Dan Schabacker de Argonne carrega um biochip em um leitor para a análise.

O biochip oferece Schabacker e seus colegas na Universidade de Loyola (Illinois) uma possibilidade determinar as “assinaturas” de agentes biológicos weaponizable, especialmente antraz. Quando alguns cientistas usarem a análise do ADN para identificar a tensão particular do antraz, os biochips ajudam cientistas e oficiais do governo a aprender como o antraz foi crescido, reduzindo a associação de suspeitos potenciais. Este projecto, começado somente dentro dos pares passados de anos, exemplifica o campo de germinação do forense microbiano.

“O forense Microbiano é um dos assuntos os mais grandes no contra-terrorismo hoje, e um dos desafios os mais grandes ao lidar com o bioterrorismo,” Schabacker disse. “A análise proteomic que nós podemos fazer com nossos biochips fornecemos um grupo novo e diferente de informação sobre agentes biológicos do que nós tínhamos podido ver antes; pode fornecer-nos uma impressão digital completa do organismo que nós podemos então usar para identificar conclusiva sua origem.”

De acordo com Schabacker, a análise do ADN representa quase a totalidade da metodologia que apoia actualmente o forense microbiano. “O problema com somente utilização da análise do ADN é que lhe diz somente que tensão você está tratando, e as tensões podem ser compartilhadas entre agências ou as instituições múltiplas. Pode haver dúzia laboratórios que todos compartilham da mesma tensão,” ele disse. “O material genético da proteína não muda baseado em como cresce, mas as proteínas fazem - e essa informação é incredibly importante.”

Porque as proteínas do micróbio patogénico guardaram um tipo inteiramente separado da informação, Schabacker acredita que as duas aproximações levadas a cabo no concerto poderiam render uma base de dados detalhada de culturas diferentes do antraz. “O objectivo último deste projecto é para que nós possam construir uma biblioteca das assinaturas para todas as variedades comuns do antraz,” Schabacker disse.

Tornado na parte inicial da década originalmente como uma ferramenta diagnóstica, um biochip consiste em um um-centímetro por uma disposição de um-centímetro que contenha em qualquer lugar entre diversas dúzias e várias centenas “pontos,” ou gotas pequenas. Cada Um destas gotas contem uma proteína original, um anticorpo ou um ácido nucleico que anexem a um reagente particular.

Os Cientistas obtêm as proteínas do antraz para encher os poços com um processo chamado fraccionamento. Essencialmente, os cientistas quebram aberto as bactérias do antraz usando produtos químicos e sugam acima as proteínas. Desbastam então acima as proteínas e usam um outro processo químico para separar para fora os fragmentos individuais da proteína por seus peso moleculares.

Este processo cria centenas de fracções separadas da proteína, que são arranjadas então em um único biochip que contem 96 grades boas. Os poços nos biochips são enchidos Uma Vez com as fracções da proteína, os cientistas podem então usar produtos químicos diferentes, ou reagentes, para testar os microarrays apenas porque um detective espanaria para impressões digitais. Apenas como uma entrevista da polícia com um suspeito, este processo químico é sabido como a “interrogação.” Quando um reagente interagir com um fragmento particular da proteína, isso vontade boa “para iluminar-se acima,” criando a parte da assinatura da proteína.

Embora a tecnologia do biochip tivesse o potencial desenvolver assinaturas da proteína apenas de aproximadamente todo o agente biológico, o professor Adam Driks de Schabacker e de Loyola tem devotado seu foco inicial inicialmente ao antraz porque é relativamente facilmente manufacturado e dispersado.

O “Antraz é uma bactéria de perdão bonita - crescerá em um grupo de circunstâncias diferentes,” Schabacker disse. “É provavelmente o único micróbio patogénico o mais atractivo da escolha aos terroristas que não têm muita equipamento ou experiência realmente cara.”

Um perito no antraz, no Driks e no seu laboratório abriu caminho a análise judicial do revestimento do esporo da bactéria. Schabacker combinou a tecnologia do biochip com a tecnologia do fraccionamento de Eprogen, fornecendo um nexo que conectasse a pesquisa, a academia e a indústria do governo.

Os cientistas de Ajuda seguem para baixo terroristas não são o único uso do biochip. Os Biochips têm mostrado já a promessa na medicina diagnóstica. Após ter desenvolvido a tecnologia do biochip, Schabacker licenciou-à diversas empresas, incluindo Eprogen, Inc. em Darien, em Illinois e em Biosistemas de Akonni em Frederick, Maryland. Em vez de olhar o antraz, Eprogen pôs biochips ao uso procurar biomarkers comuns do cancro. Que a pesquisa poderia abrir a porta para que os doutores criem o “anticorpo perfila” que poderia os ajudar a projectar drogas particularizadas ou programas de tratamento para pacientes.

O trabalho Akonni fez focos em identificar outros micróbios patogénicos - aqueles não normalmente associados com actividade terrorista. Logo, os biochips podem começar a aparecer em maiores números nos escritórios do doutor em torno do país, porque fornecem diagnósticos exactos e rápidos de uma grande variedade de infecções, tais como aquelas causadas pela Tuberculose Multidrug-Resistente (MDR-TB) e pelo Estafilococo Meticilina-Resistente frequentemente mortal - áureo (MRSA).

Last Update: 13. January 2012 00:21

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