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生物芯片揭示生化威脅的“指紋”。

Published on March 23, 2010 at 6:58 PM

阿貢國家實驗室的生化學家丹尼爾Schabacker可被視為一種生物恐怖主義的福爾摩斯。 ,雖然他沒有攜帶 NAB的罪魁禍首,因為他試圖圍繞管道和放大鏡,他有一個更強大的演繹工具:生物芯片。

阿貢國家實驗室的生物學家丹Schabacker加載到讀者進行分析的生物芯片。

生物芯片提供Schabacker Loyola大學(伊利諾伊州)的機會,以確定“簽名”的weaponizable生物製劑,最顯著炭疽和他的同事。雖然一些科學家用DNA分析,以確定特定菌株的炭疽,生物芯片可以幫助科學家和政​​府官員,以了解如何炭疽增長,縮小了潛在的嫌疑人池。這個項目,僅在過去幾年開始,充分體現了微生物取證的新興領域。

“微生物取證是在反恐今天最大的話題之一,並處理與生物恐怖主義的最大挑戰之一,”Schabacker說。 “蛋白質組學分析,我們能夠做到與我們的生物芯片,提供了一個新的和不同的比我們已經能夠看到之前的生物製劑的信息,它可以提供我們一個完整的有機體指紋,然後,我們可以使用最後確定其來源。“

據 Schabacker,DNA分析微生物取證的方法,目前支持幾乎全部代表。 “只使用DNA分析的問題是,它只是告訴你你是什麼應變處理,並菌株可多個部門或機構之間的共享,可以有十幾個實驗室,一脈相承的所有股份,”他說。 “蛋白質的遺傳物質,不改變的基礎上如何生長,但蛋白質 - 和信息是非常重要的。”

由於病原體的蛋白質持有一種完全獨立的信息,Schabacker認為,兩個在演唱會採取的方法可能會產生一個不同的炭疽文化的全面數據庫。 “這個項目的最終目標是為我們能夠建立所有常見的炭疽病品種的簽名庫,Schabacker說。”

最初作為一種診斷工具,在十年的早期部分,生物芯片組成一厘米一厘米的陣列,其中包含數十和數百個“點之間的任何地方”,或小滴。這些下降的每一個都包含一個獨特的蛋白質,抗體或核酸,將附加到一個特定的試劑。

科學家獲得通過分餾的過程,以填補該井的炭疽蛋白。從本質上講,科學家們打破開放使用的化學品的炭疽熱細菌和吸的蛋白質。然後,他們剁碎的蛋白質,並用另一種化學品過程中,分離出個別蛋白質片段,其分子量。

此過程將創建數百種不同的蛋白質組分,然後再安排在一個單一的生物芯片包含96以及電網。一旦與蛋白質組分填充在生物芯片的水井,科學家就可以利用不同的化學物質,或試劑,測試芯片就像一個偵探指紋灰塵。就像警察與犯罪嫌疑人接受採訪時,這個化學過程被稱為“審問”。當一種特定的蛋白質片段的試劑與交互,以及將“亮起來”,創造的蛋白質簽名的一部分。

雖然生物芯片技術具有發展潛力的幾乎所有生物戰劑的蛋白質簽名,Schabacker和Loyola教授亞當 Driks傾注了他們最初的重點炭疽,因為它是相對容易製造和分散。

“炭疽是一種相當寬容的細菌 - 它會在不同條件下的一堆的生長,Schabacker說。” “這可能是一個最有吸引力的病原體選擇誰沒有很多非常昂貴的設備或專門知識的恐怖分子。”

對炭疽,Driks和他的實驗室的專家首創的細菌孢子大衣的法醫分析。 Schabacker Eprogen的分餾技術,生物芯片技術結合,提供了一個承上啟下,連接政府研究機構,學術界和工業界。

幫助科學家追踪恐怖分子是沒有的生物芯片的唯一使用。生物芯片已經表明在診斷醫學的承諾。開發生物芯片技術後,Schabacker授權給幾家公司,包括Eprogen,公司在達里​​恩,伊利諾伊州和Akonni生物系統公司在馬里蘭州弗雷德里克。而是看在炭疽,Eprogen把生物芯片用來尋找常見的癌症的生物標誌物。這項研究可能為醫生打開門,以創建的“抗體型材”,可以幫助他們為病人設計個性化的藥物或治療方案。

Akonni所做的工作集中在確定其他病原體 - 通常不與恐怖活動有關的。不久,生物芯片可能開始出現在醫生的辦公室更大的數字在全國各地,為他們提供準確和迅速診斷各種感染,如耐多藥結核病(MDR - TB的)和的往往是致命的耐藥引起的,抗藥性金黃色葡萄球菌(MRSA)的。

Last Update: 3. October 2011 09:13

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