Nanohiukkaset Ota uusi laite tunnistaa tartuntatautirekisteriin Faster

Published on August 24, 2010 at 3:15 AM

ASU biotekniikan tutkimus tuottaa suunnittelu uusille laite auttaa tunnistamaan sairauksia nopeasti ja pienemmin kustannuksin.

Arizona State Universityn tutkijat ovat osoittaneet tapa dramaattisesti yksinkertaistaa testaus potilaiden tartuntatautien ja epäterveellinen proteiinien tasoja.

Uusi testaus instrumentointi kehittämä Antonia Garcia ja John Schneider lupaa tehdä menettelyä halvempi ja tuotettava tuloksia lyhyemmässä ajassa.

Kuvassa on pisara verta prototyyppi diagnostinen laite kehittämä ASU tutkijat. Se toimii loistavana lähi-infrapuna valoa lähettävä diodi (LED) tippa kokoveren istuu vettä hylkivän pinnan. Muoto pudota keskittyy valon voimakas valokeila mitataan toinen LED.

Nykyinen testaus on hidasta ja kallista, koska komplikaatioita kanssa veren, syljen, virtsan ja muita biologisia nesteitä, sanoi Garcia, professori School of Biological ja Health Systems Engineering, yksi ASU: n Ira A. Fulton Koulut Engineering.

Tällaiset näytteet "ovat monimutkaisia ​​seoksia, jotka vaativat kehittyneempiä välineitä pystyy sekoittamalla näytteen vasta-aineita tai muita biologisia reagoivat tuottaa tarkan positiivinen tai negatiivinen reaktio", Garcia sanoi.

Hän ja Schneider, biotekniikan jatko-opiskelija tutkija, on keksittävä testausmenetelmä, jonka avulla potilaan näyte itse toimia yhteistuumin alkeellisia, edullinen testauslaite.

Menetelmässä käytetään yhteistä valoa lähettävät diodit (LED) ja yksinkertainen microeletronic vahvistimet sijaan teknologisesti intensiivistä ja kallista laserit ja robotiikka.

Nesteet ja valo yhdessä

Garcia ja Schneider ovat osoittaneet, että superhydrophobic pinnat voidaan muotoilla veren, syljen, virtsan ja muut nesteet pyöreiksi tippaa. Tipat voidaan keskittyä kevyt ja nopeasti sekoitetaan ja liikkua mikropartikkeleiden ja nanopartices joita voidaan tutkia paljastaa erityisiä taudinaiheuttajaa tai proteiinia.

Superhydrophobicity on omaisuutta materiaaleja, jotka hylkivät vettä, kuten ankat "sulan tai lehtiä lotus kasvi. Tällaisia ​​materiaaleja käytetään kaupallisesti tekstiilit, rakennusmateriaalit ja pinnoitteet.

Uusi laite toimii asettamalla pisara nanohiukkasten tai mikrohiukkasten päälle tippa potilaan nesteen näytteen superhydrophobic pinnalla. Pinta on pieni masennus, joka pitää neste näyte paikalleen niin että se muodostaa pallon pudota.

Drop toimii linssin takia pintajännitys. LED on paistanut siitä pudota ja pudota muoto keskittyy valon voimakas valokeila mitataan toinen LED.

Koska lasku on hitaasti haihtuva, Garcia kertoo, nanohiukkasten tai mikropartikkeleita nopeasti alkaa paakkuuntua potilaan neste näyte sisältää taudinaiheuttajan tai proteiinia on kohdistettu. Tartunnan aiheuttajaa tai proteiini kulkeutuu keskustaan ​​pudota, jolloin hiukkaset, jotka eivät vielä tarttuneet toisiinsa siirtyä pintaan.

Tämä johtaa itse sekoitus toimintaa, joka nopeuttaa diagnostisia prosessia niin, että tunnistus voi tapahtua alle kahdessa minuutissa, hän sanoi.

Mittaus yleistä terveyttä

Koska neste näyte on integroitu yksinkertaisia ​​LEDit ja mikroelektroniikan, tutkijat soittaa uuden laitteen muotoilu Integrascope.

Garcia ja Schneider ovat rakentaneet useita laboratorio prototyyppi laitteet suunnitelman pohjalta ja ovat osoittaneet miten laitetta voidaan käyttää mittaamaan C reaktiivinen proteiini ihmisen seerumissa, mikä on osoitus erilaisten tulehdussairauksien kun proteiini on läsnä korkea.

Korkea proteiini voi ilmoittaa solujen ja kudosvaurioita, tulehdus, häiriöitä Munuaistoiminnan tai immuunijärjestelmän joka pumppaa ulos vasta johtuen infektio tai autoimmuunisairaus. Alhainen proteiinin voi ilmoittaa aliravitsemuksesta tai sairauksien esiintyvän, jotka estävät elimistöä tuottamaan riittävästi veren proteiini.

Laite voidaan myös käyttää antamaan viitteitä yleistä terveyttä mittaamalla proteiinin kokonaismäärän ihmisen seerumin, sylki ja virtsa.

Mahdollinen maailmanlaajuinen vaikutus

Kehittäminen laite herätti aikana Schneiderin opintojen hänen tohtorin tutkinnon, kun hän kokeili paistaa LED pisara nestettä lepää superhydrophobic pinnalla. Hän yritti nähdä, jos hän voisi havaita muutoksia valonsiirto että kertoisi onko proteiini oli läsnä nestettä.

"Meidän yllätys", Garcia sanoi, "me nopeasti tajusi, että hänen laboratorio perustamiseen syntyy erittäin vahva valonsäde, joka voidaan helposti mitata kuituoptista valon tunnistin meillä oli laboratoriossa."

Tutkimustulokset on lähetetty kotisivuilta Luonto Precedings. Raportissa kuvataan, kuinka uusi laite toimii ja antaa yksityiskohtaiset tiedot saadaan testitilassa muutaman ensimmäisen minuutin käytön.

Edulliset ratkaisut

Yleisin edullisia laitteita markkinoille nyt ovat lateral flow immunomäärityksiä samanlainen ilme ja toiminta on alussa raskaustesti.

Suurin kompastuskivi tekemään edullisia diagnostisia laitteita monet ehdot ja sairauksista että herkkyys vaarantuu erityisyys näissä lateral flow immunomääritysten.

Erilaisen strategian pienikokoisilla monimutkaisia ​​välineitä kärsii vaikea vähentää kustannuksia, mitä useimmat ihmiset haluaisivat olla varaa - noin $ 1 $ 2 dollaria per testi - sekä varaosien tarvetta ja erikoiskäsittelyä.

"Voit olla maailmanlaajuiset vaikutukset, meidän on tarkka ja herkkä, jotka auttavat terveydenhuollon tarjoajat hoitoon edullisesti ensimmäisellä käynnillä", Schneider sanoi.

"Tavoitteemme on kääntää tämän tekniikan ja muotoilun karu ja helppo käyttää laitetta että antaisimme pois ilmaiseksi klinikoille. Maksaa vain mukana käyttäen Integrascope olisi pudota hiukkasten ja pieni pala superhydrophobic pinta - noin $ 1 $ 2 dollaria ", Garcia sanoi.

Kansainvälinen yhteistyö

Kanssa toistuvaa ja useammin tartuntatautien leviäminen ympäri maailmaa, se on yhä kriittinen on hyvä diagnostiikkajärjestelmät köyhissä maissa joten asianmukainen hoito voidaan antaa nopeasti - ja siten, että globaalin ennakkovaroitusjärjestelmän järjestelmä varoittaa yleisöä jos uusia ja merkittäviä sairauksien puhkeamista esiin, Garcia sanoi.

Voit auttaa saavuttamaan sen, Garcia ja Schneider ovat teaming nanoteknologian asiantuntijoita Vladimiro Mujica ja Manuel Marquez.

He toivoa luoda yhteistyötä Latinalaisen Amerikan yliopistojen, valtion johtajat ja yrittäjät kehittää uusia diagnostisia laite.

"Uskomme yhteisiä meille ja Latinalaisen Amerikan teknologian kehitystyötä tulee kipinä taloudellista toimintaa, joka hyödyttää sekä alueita ja estää taudin puhkeamisen ja yhteiskunnalliset levottomuudet meidän osassa maailmaa", sanoi Mujica, professori kemian ja biokemian ja ASU: n College of Liberal Arts & Sciences.

Marquez, yrittäjä ja luennoitsijana jäsen School of Biological ja Health Systems Engineering, on presidentti ja tutkimuksen johtaja yhtiö YNANO. Yritys on erikoistunut droplet-nanoengineering Biolääketieteen sovellusten, kuten Integrascope taudin diagnoosin.

"Olen innoissani mahdollisuudet tämän laitteen, ja että opiskelijat voivat olla suoraan mukana tutkimuksen ja kehityksen prosessia", Marquez sanoi. "Olen omistettu yli vuosikymmenen urani avulla suunnittelijat ja tutkijat nopeasti soveltaa peruslöydösten ratkaisemaan tosielämän ongelmia."

Lähde: http://www.asu.edu/

Last Update: 3. October 2011 12:45

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