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Posted in | Nanosensors | Lab on a Chip

生物芯片揭示生化威胁的“指纹”。

Published on March 23, 2010 at 6:58 PM

阿贡国家实验室的生化学家丹尼尔Schabacker可以被认为是生物恐怖主义的福尔摩斯。虽然他没有进行围绕管道和放大镜,因为他试图NAB的罪魁祸首,他有一个更强大的演绎工具:生物芯片。

阿贡国家实验室的生物学家丹Schabacker加载到读者进行分析的生物芯片。

生物芯片提供Schabacker Loyola大学(伊利诺伊州)的机会,以确定“签名”的weaponizable生物制剂,最特别是炭疽和他的同事。虽然一些科学家用DNA分析,以确定特定菌株的炭疽,生物芯片可以帮助科学家和政府官员学习如何炭疽增长,缩小了潜在的犯罪嫌疑人池。 ,开始仅在过去几年中,该项目充分体现了微生物法医学的新兴领域。

“微生物取证是在反恐今天最大的话题之一,并处理与生物恐怖主义的最大挑战之一,”Schabacker说。 “蛋白质组学分析,我们能够与我们的生物芯片,提供了一个新的和不同的设置,比我们已经能够看到之前的生物制剂的信息,它可以提供我们一个完整的有机体指纹,然后,我们可以使用最后确定其来源。“

据Schabacker,DNA分析微生物取证的方法,目前支持几乎全部代表。 “只使用DNA分析的问题是,它只是告诉你你是什么应变处理,并菌株可多个机构或机构之间的共享,可以有十几个实验室,所有共享一脉相承的,”他说。 “蛋白质的遗传物质,不改变的基础上如何生长,但蛋白质 - 这些信息是非常重要的。”

由于病原体的蛋白质持有一种完全独立的信息,Schabacker认为,这两个在​​音乐会采取的方法,可以产生不同的炭疽文化的综合数据库。 “这个项目的最终目标是为我们能够建立为所有常见的炭疽品种的签名库,Schabacker说。”

最初十年的早期部分,作为一种诊断工具发展,生物芯片由一厘米一厘米的阵列,其中包含数十和数百个“点之间的任何地方”,或小滴。这些下降的每一个都包含一个独特的蛋白质,抗体或核酸,将附加到一个特定的试剂。

科学家获得炭疽蛋白通过分馏的过程中,以填补该井。从本质上讲,科学家们破开的炭疽热细菌,使用化学和吸的蛋白质。然后,他们剁碎的蛋白质和其他化学品过程中分离出个别蛋白质片段,其分子量。

此过程将创建数百个不同的蛋白质组分,然后安排在一个单一的生物芯片包含96以及电网。一旦与蛋白质组分填充在生物芯片的水井,科学家就可以使用不同的化学物质,或试剂,测试芯片就像一个侦探指纹灰尘。就像一个警察与犯罪嫌疑人接受采访时,这个化学过程被称为“审讯”。当试剂与一种特定的蛋白质片段的相互作用,以及将“亮起来”,创造的蛋白质签名的一部分。

虽然生物芯片技术的发展潜力几乎任何生物战剂的蛋白质签名,Schabacker和Loyola教授亚当Driks倾注了他们最初的重点初步炭疽,因为它是相对容易制造和分散。

“炭疽是一种相当宽容的细菌 - 它会在不同条件下的一堆的生长,Schabacker说。” “这可能是单一的最有吸引力的病原体选择谁没有很多非常昂贵的设备或专门知识的恐怖分子。”

对炭疽,Driks和他的实验室的专家首创的细菌孢子大衣的法医分析。 Schabacker Eprogen的分馏技术,生物芯片技术结合,政府研究机构,学术界和工业界提供了一个承上启下的连接。

Last Update: 17. October 2011 05:33

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