Nanoparticles Laat Nieuw Apparaat toe om Besmettelijke Ziekten Sneller Te Ontdekken

Published on August 24, 2010 at 3:15 AM

ASU het biotechniekonderzoek veroorzaakt ontwerp voor nieuw apparaat helpen ziekten snel ontdekken en aan lagere kosten.

De onderzoekers van de Universiteit van de Staat van Arizona hebben een manier aangetoond testende patiënten voor besmettelijke ziekten en ongezonde eiwitniveaus dramatisch om te vereenvoudigen.

Nieuwe testende die instrumentatie door Antonia Garcia en John Schneider promises wordt ontwikkeld om de procedure minder duur te maken en resultaten in minder tijd te veroorzaken.

Wordt een daling van bloed op een prototype van een kenmerkend die apparaat voorgesteld door ASU onderzoekers wordt ontwikkeld. Het werkt door een glanzende near-infrared lichtgevende diode (LED) aan een daling van geheel bloedzitting op een waterafstotende oppervlakte. De vorm van de daling concentreert het licht in een intense die straal door tweede LEIDEN wordt gemeten.

Het Huidige testen is langzaam en duur wegens de complicaties van het werken met bloed, speeksel, urine en andere biologische vloeistoffen, bovengenoemd Garcia, een professor in de School van Techniek van de Biologische en Systemen van de Gezondheid, één van Ira A. Fulton Scholen van ASU van Techniek.

Dergelijke steekproeven „zijn complexe mengsels die verfijnde instrumenten geschikt om een steekproef met antilichamen of andere biologische reactanten te mengen vereisen om een nauwkeurige positieve of negatieve reactie te veroorzaken,“ Garcia zeiden.

Hij en Schneider, een onderzoeker van de biotechniek gediplomeerde student, zijn met een testmethode op de proppen gekomen die de geduldige steekproef zelf om in overleg met een rudimentair, goedkoop het testen apparaat toelaat te handelen.

De methode gebruikt gemeenschappelijke lichtgevende dioden (LEDs) en eenvoudige microeletronic versterkers eerder dan technologischer intensieve en dure lasers en robotica.

Vloeistoffen en licht die samenwerken

Garcia en Schneider hebben aangetoond dat de superhydrophobic oppervlakten bloed, speeksel, urine en andere vloeistoffen in ronde dalingen kunnen vormen. De dalingen kunnen licht concentreren en snel microparticles en nanopartices mengen en bewegen die kunnen worden onderzocht om een specifieke besmettelijke agent of een proteïne te openbaren.

Superhydrophobicity is een bezit van materialen die water, zoals eenden' veer of bladeren van de lotusbloeminstallatie afweren. Dergelijke materialen worden gebruikt commercieel in textiel, bouwmaterialen en oppervlaktedeklagen.

Het nieuwe apparaat werkt door een daling van nanoparticles of microparticles bovenop een daling van een geduldige vloeibare steekproef op een superhydrophobic oppervlakte te plaatsen. De oppervlakte heeft een kleine depressie die de vloeibare steekproef op zijn plaats houdt zodat het een sferische daling vormt.

De daling doet dienst als lens toe te schrijven aan oppervlaktespanning. Wordt LEIDEN geglanst op de daling en de dalingsvorm concentreert het licht in een intense die straal door tweede LEIDEN wordt gemeten.

Omdat de daling langzaam verdampt, verklaart Garcia, nanoparticles of microparticles beginnen snel samen te plakken wanneer de geduldige vloeibare steekproef de besmettelijke agent bevat of proteïne die worden de gericht. De besmettelijke agent of de proteïne migreren aan het centrum die van de daling, de deeltjes verlaten die nog niet samen om zich aan de oppervlakte hebben geplakt te bewegen.

Dit leidt tot de zelf-zichmengt actie die het kenmerkende proces zodat de opsporing in minder dan twee minuten kan voorkomen versnelt, zei hij.

Het Meten van algemene gezondheid

Omdat de vloeibare steekproef met eenvoudige LEDs en de micro-elektronica geïntegreerd wordt, roepen de onderzoekers het nieuwe apparatenontwerp Integrascope.

Garcia en Schneider hebben verscheidene die apparaten van het laboratoriumprototype op het ontwerp gebaseerd gebouwd en heeft aangetoond hoe het apparaat kan worden gebruikt om de Reactieve Proteïne van C in menselijk serum te meten, dat een indicator van een verscheidenheid van ontstekingsvoorwaarden is wanneer de proteïne op hoge niveaus aanwezig is.

De Hoge niveaus van proteïne kunnen cel en weefsel op schade, ontsteking, verstoring in nierfunctie, of een immuunsysteem wijzen dat uit antilichamen toe te schrijven aan een besmetting of een auto-immune ziekte pompt. De Lage eiwitniveaus kunnen op ondervoeding of de aanwezigheid van ziekten wijzen die het lichaam verhinderen voldoende bloedproteïne te produceren.

Het apparaat kan ook worden gebruikt om een aanwijzing van algemene gezondheid te verstrekken door totale proteïne in menselijke serum, speeksel en urine te meten.

Potentieel globaal effect

De Ontwikkeling van het apparaat werd gevonkt tijdens de studies van Schneider voor zijn doctorale graad, aangezien hij met glanzen LEIDEN op een daling van vloeistof experimenteerde die op een superhydrophobic oppervlakte rusten. Hij probeerde om te zien of kon hij veranderingen in lichte transmissie ontdekken die zou vertellen of een proteïne in de vloeistof aanwezig was.

„Aan onze verrassing,“ Garcia zei, „wij realiseerden snel dat zijn laboratoriumopstelling een zeer sterke lichtstraal produceerde die gemakkelijk zou kunnen worden gemeten gebruikend een vezeloptische lichte detector die wij in het laboratorium hebben gehad.“

De onderzoekresultaten zijn gepost op het Voorafgaan van de websiteAard. Het rapport beschrijft hoe het nieuwe apparaat werkt en details van de informatie geeft de kenmerkende test binnen de eerste notulen na zijn gebruik verstrekt.

Goedkope oplossingen

De gemeenschappelijkste goedkope apparaten op de markt nu zijn zij-stroomimmunoassays gelijkend in blik en functie op de vroege zwangerschapstest.

Het grootste struikelblok in het maken van goedkope kenmerkende apparaten voor vele voorwaarden en ziekten is dat de gevoeligheid voor specificiteit in deze zij-stroomimmunoassays wordt gecompromitteerd.

Een verschillende strategie om complexe instrumenten te verkleinen lijdt aan de moeilijkheid in het drukken van de kosten aan de welke meeste mensen zich zou kunnen veroorloven - ongeveer $1 tot $2 dollars per test - evenals de behoefte aan vervangstukken en speciale behandeling.

„Om een globale invloed te hebben, moeten wij nauwkeurig hebben en de gevoelige hulpmiddelen die gezondheidszorgleveranciers kunnen helpen patiënten aan lage kosten tijdens hun eerste bezoek“ behandelen, Schneider zeiden.

„Ons doel is dit technologie en ontwerp in een ruw en makkelijk te gebruiken apparaat te vertalen dat wij kostenloos aan klinieken zouden weggeven. De enige die kosten met het gebruiken van Integrascope worden geïmpliceerd zouden in de daling van deeltjes en een reepje van een superhydrophobic oppervlakte zijn - ongeveer $1 tot $2 dollars,“ Garcia zeiden.

Internationale samenwerking

Met herhaald en frequenter uitgespreid van besmettelijke ziekten rond de bol, wordt het kritieker om goede kenmerkende systemen in arme landen te hebben de zo juiste behandeling snel kan worden verstrekt - en zodat er een globaal systeem met waarschuwingsradar is om het publiek te alarmeren als de nieuwe en significante uitbarstingen van ziekte te voorschijn komen, zei Garcia.

Helpen dat verwezenlijken, teaming Garcia en Schneider met nanotechnologiedeskundigen Vladimiro Mujica en Manuel Marquez.

Zij hopen om samenwerking met Latijns-Amerikaanse universiteiten, overheidsleiders en ondernemers te vestigen om het nieuwe kenmerkende apparaat te ontwikkelen.

„Wij geloven de gezamenlijke V.S. - de inspanning van de de technologieontwikkeling van Latijns-Amerika zal economische activiteit vonken die zowel aan gebieden ten goede zal komen als ziekteuitbarstingen en sociale onrust in ons deel van de wereld“, bovengenoemde Mujica, een professor in het Ministerie van Chemie en Biochemie in de Universiteit van ASU van Liberale Kunsten & Wetenschappen zal verhinderen.

Marquez, een een ondernemer en lid van de toevoegselfaculteit in de School van de Techniek van de Biologische en Systemen van de Gezondheid, zijn voorzitter en onderzoekleider van het bedrijf YNANO. Het bedrijf specialiseert zich in druppeltje-nanoengineering voor biomedische toepassingen, met inbegrip van Integrascope voor ziektediagnose.

„Ik ben opgewekt over het potentieel voor dit apparaat, en dat studenten kan direct met het onderzoek en het ontwikkelingsproces bezig zijn,“ bovengenoemde Marquez. „Ik heb een meer dan decennium van mijn carrière gewijd aan het toelaten van ingenieurs en wetenschappers om hun basisontdekkingen op het oplossen van echte problemen snel toe te passen.“

Bron: http://www.asu.edu/

Last Update: 12. January 2012 21:19

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