ASU の生物工学の研究は病気のすぐに検出を助けるように新しい装置のためのそしてより低いコストでデザインを作り出します。
アリゾナ州立大学の研究者は劇的に感染症および不健康な蛋白質のレベルのためのテストの患者を簡素化する方法を示しました。
新しいテストの器械使用は Antonia ガルシアによって成長し、ジョンシュナイダーは結果プロシージャをより少ない時間のより少なく高価におよび農産物のさせると約束します。
Pictured ASU の研究者によって発達する診断装置のプロトタイプの血のしたたりです。 それは水をはじく表面で置かれる全血 (LED)の低下でほぼ赤外線発光ダイオードを照らすことによって働きます。 低下の形は第 2 LED によって測定される強いビームにライトを集中します。
現在のテストは遅く、血、唾液、尿および他の生物的液体を使用の複雑化のために高い、ガルシアを生物的および健康のシステム工学、 ASU の工学の Ira A. フルトン Schools の 1 の学校の教授言いました。
そのようなサンプルは 「正確で肯定的なか否定的な反応を作り出すために抗体か他の生物的反応体とサンプルを混合することができる洗練された器械を必要とする複雑な混合物と」ガルシア言いましたです。
彼およびシュナイダーの生物工学の大学院生の研究者は忍耐強いサンプル自体が基礎的な、低価格のテスト装置と協力して機能することを可能にするテスト方法を、思い付きました。
方法は集中的で、高価なレーザー (LEDs)およびロボット工学よりもむしろ共通の発光ダイオードおよび簡単な microeletronic アンプもっと技術的に使用します。
協力する液体およびライト
superhydrophobic 表面が円形の低下に血、唾液、尿および他の液体を形づけることができることをガルシアおよびシュナイダーは示しました。 低下はライトを集中し、すぐに特定の病原菌か蛋白質を明らかにするために検査することができる nanopartices および microparticles を混合し、移動できます。
Superhydrophobicity はロータスプラントの水を撃退するアヒルのような材料の特性」羽をつけるか、または去りますです。 そのような材料は織物、建築材料および表面のコーティングで商業的に使用されます。
新しい装置は superhydrophobic 表面に忍耐強い流動サンプルの低下の上に nanoparticles または microparticles の低下を置くことによって動作します。 表面に球形の低下を形作るように液体のサンプルを設定されている保持する小さい不況があります。
低下は表面張力によるレンズとして機能します。 LED は低下で照らされ、低下の形は第 2 LED によって測定される強いビームにライトを集中します。
低下がゆっくり蒸発しているので、ガルシアは説明します、忍耐強い流動サンプルが目標とされる病原菌か蛋白質を含んでいるとき nanoparticles か microparticles はすぐに一緒にスタックし始めます。 病原菌か蛋白質は表面に移動するためにまだ一緒にスタックしなかった粒子を去る低下の中心に移行します。
これは診断過程を高速化する自己混合の処置の検出が 2 分以下に発生できるように原因となりますと彼は言いました。
測定の全面的な健康
流動サンプルが簡単な LEDs およびマイクロエレクトロニクスと統合されるようになるので、研究者は新しい装置デザインを Integrascope と呼出します。
ガルシアおよびシュナイダーはデザインに基づいて複数の実験室プロトタイプ装置を構築し、蛋白質がハイレベルで時いろいろ炎症性条件の表示器である人間の血清の C の反応蛋白質を測定するのに装置がどのように使用することができるか示しました。
蛋白質のハイレベルは腎臓機能のセルおよび組織の損傷、発火、中断、または伝染か自己免疫疾患による抗体をポンプでくんでいる免疫組織明記できます。 低蛋白のレベルはボディは十分な血蛋白質を作り出すことを病気の栄養不良か防ぐ存在を明記できます。
人間の血清、唾液および尿の全体蛋白質の測定によってまた装置が全面的な健康の徴候を提供するのに使用することができます。
潜在的で全体的な影響
装置の開発は彼の博士号のためのシュナイダーの調査の間に彼が superhydrophobic 表面で休む液体の低下で LED を照らすことで実験したので、スパークしました。 彼は彼が蛋白質は液体にあったかどうかわかる光通信の変更を検出できるかどうか見ることを試みていました。
「私達の驚きに」、ガルシアは言いました、彼の実験室セットアップが私達が実験室で」。持っていた光ファイバーの軽い探知器を使用して容易に測定できる非常に強い一条の光線を生成したことを 「私達はすぐに認識しました
研究結果はウェブサイトの性質 Precedings で掲示されました。 レポートは新しい装置がどのように働く記述し、診断試験が使用の最初の数分の内に提供する情報かの細部を与えます。
低価格の解決
市場の共通の低価格装置は今早い妊娠検査と一見および機能で同じような側面流れの免疫学的検定です。
多くの条件および病気のための低価格の診断装置の作成の最も大きい障害は感度がこれらの側面流れの免疫学的検定の特定性のために妥協されることです。
複雑な器械を小型化する別の作戦はの難しさに削減することほとんどの人々が - テストごとの約 $1 から $2 ドル -、また予備品および特別な処理のための必要性ものをにコストをできられた苦しみます。
「全体的な影響を持つために、私達は正確がある必要があり、医療サービス提供者が彼らの最初訪問の間に低価格で患者を」扱うのを助けることができる敏感なツールとシュナイダー言いました。
「私達の目的はこの技術を変換し、私達がクリニックに自由のために与える険しく、使いやすい装置に設計することです。 Integrascope の使用にかかわった唯一の費用は superhydrophobic 表面の粒子そして小さい部分の低下にあります - 約 $1 から $2 ドル」とガルシアは言いました。
国際協力
感染症の世界中から繰り返され、より頻繁な広がりによって、貧しい国のよい診断システムを持っていることは重大になっています従って適切な処置は病気の新しく、重要な発生が現れればパブリックに警告する全体的な早期警報システムがあるように - 急速に提供し、と、ガルシアは言いました。
それの達成を助けるためにはガルシアおよびシュナイダーはナノテクノロジーの専門家 Vladimiro Mujica および Manuel Marquez と団結しています。
彼らは新しい診断装置を発達させるためにラテンアメリカ大学、政府のリーダーおよび企業家との共同を確立することを望みます。
「私達は接合箇所米国を信じます - ラテンアメリカの技術開発の努力は両方の領域に寄与し、世界の私達の部分の病気の発生そして社会不安を」防ぐ経済活動を、言いました、 Mujica を化学の部門および ASU の一般教養科目及び科学の大学の生物化学の教授スパークさせます。
生物的および健康のシステム工学の学校の Marquez、企業家および付加物の教職員は、会社 YNANO の大統領そして研究のリーダーです。 会社は病気の診断のための Integrascope を含む生物医学的なアプリケーションのためのしぶきnanoengineering を、専門にします。
「私はこの装置のための潜在性について刺激され、それは研究開発プロセスで学生直接実行することができます」と Marquez は言いました。 「私はエンジニアおよび科学者が急速に実際問題の解決に彼らの基本的な発見を適用することを可能にすることに捧げました私のキャリアのディケイドより多くを」。
ソース: http://www.asu.edu/