Posted in | Nanosensors | Lab on a Chip

Биочип выявляет "Отпечатки пальцев" биохимической угрозы

Published on March 23, 2010 at 6:58 PM

Аргоннской биохимик Daniel Schabacker можно считать Шерлока Холмса биотерроризма. Хотя он и не носить с собой стеклянную трубку и увеличительное как он пытается поймать преступника, он имеет гораздо более мощный инструмент дедуктивного: биочипов.

Аргоннской биолог Дан Schabacker нагрузки биочипов на читателя для анализа.

Биочип предлагает Schabacker и его коллеги из Университета Лойолы (штат Иллинойс) возможность определить "подписей" из weaponizable биологические агенты, в частности сибирской язвы. Хотя некоторые ученые использовали анализ ДНК для идентификации конкретного штамма сибирской язвы, биочипы помогут ученым и правительственных чиновников, чтобы узнать, как сибирская язва была выращена, сужая круг потенциальных подозреваемых. Этот проект, началось только в последние пару лет, является примером растущей области микробной судебной экспертизы.

"Микробные экспертизы является одним из самых больших тем в борьбе с терроризмом сегодня, и один из самых больших проблем в борьбе с биотерроризмом," Schabacker сказал. "Протеомных анализ, который мы можем сделать с нашими биочипов предоставляет новые и другой набор информации о биологических агентов, чем мы смогли увидеть, прежде чем, она может предоставить нам полную отпечатков пальцев организма, что мы можем использовать, чтобы окончательно определить его происхождение. "

По Schabacker, анализ ДНК представляет почти всего методологию, которая в настоящее время поддерживает микробной судебной экспертизы. "Проблема только с помощью ДНК-анализа является то, что он только говорит Вам, что штамм вы имеете дело с, и штаммы могут быть разделены между несколькими агентствами или институтами. Там может быть десятка лабораторий, что все один и тот же штамм," сказал он. "Генетический материал белка не меняется в зависимости от того, как он растет, но белки - и эта информация является невероятно важным."

Потому что белки патогенов провести совершенно отдельный вид информации, Schabacker считает, что эти два подхода, проводимой в концерте может дать всеобъемлющую базу данных различных культур сибирской язвы. "Конечной целью этого проекта является для нас, чтобы быть в состоянии построить библиотеку подписей для всех распространенных разновидностей сибирской язвы", Schabacker сказал.

Разработанный в начале десятилетия первоначально как диагностический инструмент, биочип состоит из одного сантиметра от одного сантиметра массив, который содержит где-то между нескольких десятков до нескольких сотен "точек", или мелких капель. Каждый из этих капель содержит уникальные кислоты белка, антитело или нуклеиновые которые придают особый реагент.

Ученые получить сибирской язвы белков для заполнения скважины посредством процесса, называемого фракционирования. По сути, ученые взломать бактерии сибирской язвы с помощью химических веществ и поглощать белки. Затем они крошить белков и использовать другой химический процесс, выделить отдельные фрагменты белков по их молекулярным весом.

Этот процесс создает сотни отдельных белковых фракций, которые затем располагаются в одном биочип содержащих 96-луночного сеток. После скважин в биочипов заполнены белковые фракции, ученые могут затем использовать различные химические вещества, или реагенты, для тестирования микрочипов так же, как детектив бы пыль для отпечатков пальцев. Так же, как полиция интервью с подозреваемым, это химический процесс известен как "допрос". Когда реагент взаимодействует с определенным фрагментом белка, что также будут "светиться", создав часть белка подписи.

Хотя технологии биочипов имеет потенциал для развития белка подписями почти любой биологический агент, Schabacker и Лойола профессор Адам Driks посвятили свои первоначальные первоначально сосредоточиться на сибирскую язву, потому что это относительно легко производится и разошлись.

"Сибирская язва является довольно прощать бактерии - он будет расти в кучу разных условиях," Schabacker сказал. "Это, наверное, самым привлекательным возбудитель выбор для террористов, которые не имеют много действительно дорогого оборудования или опыта."

Эксперт по вопросам сибирской язвы, Driks и его лаборатории впервые судебно-медицинской экспертизы спор слой бактерий. Schabacker комбинированной технологии биочипов с фракционирования технологии Eprogen, обеспечивая связь, которая соединяет государственных научно-исследовательских, академических кругов и промышленности.

Помочь ученым отслеживать террористов не только использования биочипов в. Биочипы уже показала свою перспективность в диагностической медицине. После разработки технологии биочипов, Schabacker лицензированных его к нескольким компаниям, в том числе Eprogen, Inc в Darien, Иллинойс и Akonni Biosystems во Фредерике, штат Мэриленд. Вместо того чтобы смотреть на сибирскую язву, Eprogen поставил биочипов использовать, чтобы искать общие биомаркеров рака. Это исследование может открыть дверь для врачей, чтобы создать "антитела профилей", которые могли бы помочь им индивидуальный дизайн наркотиков или программы лечения для пациентов.

Работы Akonni сделал фокусируется на выявлении других болезнетворных микроорганизмов - тех, которые обычно не связаны с террористической деятельностью. Вскоре, биочипы могут начать появляться в больших количествах в офисах врачей по всей стране, поскольку они обеспечивают точный и быстрый диагноз разнообразных инфекций, таких как вызванные лекарственной устойчивостью (МЛУ-ТБ) и часто смертельные метициллин -устойчивый золотистый стафилококк (MRSA).

Last Update: 10. October 2011 10:41

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