Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

Nanoparticles Paganahin ang Bagong Device upang Makita ang nakakahawa Sakit Mas mabilis

Published on August 24, 2010 at 3:15 AM

ASU bioengineering pananaliksik ay gumagawa ng disenyo para sa bagong aparato upang makatulong na makita ang sakit nang mabilis at sa mas mababang mga gastos.

Arizona State University mananaliksik ay ipinapakita ng isang paraan sa kapansin-pansing pasimplehin ang mga pasyente ng pagsubok para sa mga nakakahawang sakit at masama sa katawan na mga antas ng protina.

Bagong pagsubok paggamit ng mga kasangkapan na binuo sa pamamagitan ng Antonia Garcia at John Schneider pangako upang gawing mas mahal ang pamamaraan ng at makagawa ng mga resulta sa mas kaunting oras.

Nakalarawan ay isang drop ng dugo sa isang prototipo ng isang diagnostic na aparato na binuo sa pamamagitan ng ASU mananaliksik. Ito ay gumagana sa pamamagitan ng nagniningning isang malapit-infrared na ilaw-nagpapalabas ng diode (humantong) sa isang drop ng buong dugo upo sa isang water-repellent ibabaw. Ang hugis ng drop nakatutok ang liwanag sa isang matinding ngiti na sinusukat sa pamamagitan ng isang pangalawang humantong.

Kasalukuyang pagsubok ay mabagal at mahal dahil sa ang mga komplikasyon ng nagtatrabaho sa dugo, laway, ihi at iba pang mga biological na fluids, sinabi Garcia, isang propesor sa School of Biyolohikal at Health Systems Engineering, isa sa ASU Ira A. Paaralan ng Fulton ng Engineering.

Ganitong mga halimbawa "ay kumplikadong mga mixtures na nangangailangan ng mga sopistikadong instrumento kakayahan ng paghahalo ng isang sample sa mga antibodies o iba pang mga biological na reactants upang makagawa ng isang tumpak na positibo o negatibong reaksyon," Garcia sinabi.

Siya at Schneider, sa bioengineering researcher ng mag-aaral ng graduate, ay makabuo ng isang paraan ng pagsubok na nagpapagana ng mga pasyente sample na mismo na kumilos sa konsiyerto sa isang panimula, mababang cost pagsubok aparato.

Ang pamamaraan ay gumagamit ng mga karaniwang liwanag-nagpapalabas ng diodes (LEDs) at simpleng microeletronic amplifiers kaysa sa mas technologically intensive at mahal lasers at robotics.

Fluids at liwanag nagtatrabaho magkasama

Garcia at Schneider ay ipinapakita na ang superhydrophobic ibabaw ay maaaring hugis ng dugo, laway, ihi at iba pang mga fluids sa ikot patak. Ang mga patak ay maaari focus ang ilaw at mabilis halo at ilipat ang mga microparticles at nanopartices na iksaminin upang ipakita ang isang tiyak na nakahahawa agent o protina.

Superhydrophobicity ay isang ari-arian ng mga materyales na pagtataboy ng tubig, tulad ng ducks 'pakpak o mga dahon ng halaman lotus. Ganitong materyales ay ginagamit komersiyal sa Tela, gusali ng mga materyales at ibabaw coatings.

Ang bagong aparato ay nagpapatakbo ng sa pamamagitan ng paglalagay ng isang drop ng mga nanoparticles o microparticles sa tuktok ng isang drop ng isang pasyente na sample ng fluid sa isang superhydrophobic ibabaw. Ang ibabaw ay isang maliit na depression na hawak ang likido sample sa lugar upang ito form ng isang pabilog na drop.

Drop ay gumaganap bilang isang lens dahil sa ibabaw igting. Isang humantong ay shined sa drop at ang drop hugis nakatutok ang liwanag sa isang matinding ngiti na sinusukat sa pamamagitan ng isang pangalawang humantong.

Dahil ang drop ang ay dahan-dahan evaporating, Garcia nagpapaliwanag, nanoparticles o microparticles mabilis magsimulang magkadikit kapag ang pasyente ng sample ng fluid ay naglalaman ng nakahahawa agent o protina na target. Ang nakakahawa agent o protina migrates sa gitna ng drop, umaalis sa mga particle na hindi pa makaalis sama-sama upang lumipat sa sa ibabaw.

Ito mga leads sa self-halo aksyon na bilis up ang diagnostic proseso kaya detection na maaaring mangyari sa mas mababa sa dalawang minuto, sinabi niya.

Pagsukat ng pangkalahatang kalusugan

Dahil ang mga sample ng fluid magiging integrated na may simpleng mga LEDs at microelectronics, ang mga mananaliksik tumawag sa bagong disenyo ng aparato ang Integrascope.

Garcia at Schneider ay binuo ng ilang laboratoryo aparato prototipo batay sa disenyo at may ipinapakita kung paano ang aparato ay maaaring magamit upang sukatin ang C reaktibo protina sa tao na suwero, na kung saan ay isang tagapagpahiwatig ng isang iba't ibang mga nagpapaalab mga kondisyon kapag protina ay sa mataas na antas.

Mataas na antas ng protina ay maaaring magpahiwatig ng cell at tissue pinsala, pamamaga, pagkagambala sa bato function na, o isang immune system na pumping ang antibodies na dahil sa isang impeksyon o autoimmune sakit. Mababang antas ng protina ay maaaring magpahiwatig ng malnutrisyon o ang pagkakaroon ng mga sakit na maiwasan ang katawan mula sa paggawa ng sapat na protina ng dugo.

Ang aparato ay din ay maaaring gamitin upang magbigay ng isang indikasyon ng pangkalahatang kalusugan sa pamamagitan ng pagsukat ng kabuuang protina sa tao suwero, laway at ihi.

Potensyal na global epekto

Development ng aparato ay sparked sa panahon ng mga Schneider ng pag-aaral para sa kanyang ng doktor degree, bilang siya experimented sa nagniningning isang humantong sa isang drop ng likido resting sa isang superhydrophobic ibabaw. Siya ay sinusubukan upang makita kung siya ay maaaring makita ang mga pagbabago sa liwanag transmisyon na sabihin kung ang isang protina ay kasalukuyan sa ang likido.

"Sa aming mga sorpresa," Garcia sinabi, "namin mabilis na maisasakatuparan na ang kanyang laboratoryo set-up nakabuo ng isang napaka-malakas na sinag ng liwanag na maaaring madaling sinusukat gumagamit ng isang hibla-mata light detector namin ay sa lab."

Ang mga resulta ng pananaliksik ay may nai-post sa Kalikasan Precedings web site. Ulat ay naglalarawan kung paano gumagana ang ang bagong device at nagbibigay ng mga detalye ng impormasyon na ang diagnostic test ay nagbibigay ng sa loob ng unang ilang minuto ng paggamit nito.

Low-cost solusyon

Ang pinaka-karaniwang mababang gastos na mga aparato sa merkado ngayon ay pag-ilid-daloy immunoassays na katulad sa hitsura at function na ang maagang pagbubuntis ng pagsubok.

Ang pinakamalaking hadlang sa pagsasagawa ng mga mababang gastos diagnostic na aparato para sa maraming mga kondisyon at sakit na iyon ay nakompromiso ang pagiging sensitibo para sa pagtiyak sa mga pag-ilid-daloy immunoassays.

Isang iba't ibang mga diskarte sa miniaturize ng mga kumplikadong instrumento suffers mula sa kahirapan sa pagbabawas ng gastos sa kung ano ang pinaka-tao na gusto ma-kayang bayaran - tungkol sa $ 1 sa $ 2 dollars per test - pati na rin ang kailangan para sa ekstrang bahagi at espesyal na paghawak.

"Upang magkaroon ng isang pandaigdigang epekto, kailangan naming magkaroon ng tumpak at sensitive na mga gamit na maaaring makatulong sa kalusugan provider pangangalaga tinatrato ang mga pasyente sa isang mababang gastos sa panahon ng kanilang unang pagbisita", sinabi Schneider.

"Ang aming layunin ay upang isalin ang teknolohiyang ito at disenyo sa isang masungit at madaling-gamitin na aparato na namin regaluhan para sa libreng sa klinika. Ang tanging mga gastos na kasangkot sa paggamit ng Integrascope ay sa drop ng mga particle at isang maliit na piraso ng isang superhydrophobic ibabaw - tungkol sa $ 1 sa $ 2 dollars, "Garcia sinabi.

International pakikipagtulungan

Gamit ang paulit-ulit at mas madalas pagkalat ng mga nakakahawang sakit sa buong mundo, magiging mas kritikal na sa may magandang diagnostic system sa mahihirap na bansa upang wastong paggamot ay maaaring maging ibinigay mabilis - at kaya na doon ay isang pandaigdigang maagang-babala sistema sa alerto ang pampublikong kung bago at makabuluhang outbreaks ng sakit lumabas, sinabi Garcia.

Upang makatulong na makamit na, Garcia at Schneider ay teaming sa mga eksperto ng Nanotechnology Vladimiro Mujica at Manuel Marquez.

Umaasa nila upang maitaguyod ang mga collaborations sa mga Latin American unibersidad, mga lider ng pamahalaan at mga negosyante upang bumuo ng bagong diagnostic na aparato.

"Naniniwala kami isang joint US-Latin America technology development pagsisikap ay tilamsik pang-ekonomiyang aktibidad na ay makikinabang parehong rehiyon at maiwasan ang outbreaks sakit at panlipunan kabagabagan sa aming bahagi ng mundo", sinabi Mujica, isang propesor sa Kagawaran ng Kimika at byokimika sa ASU ng Kolehiyo ng Liberal Arts & Sciences.

Marquez, isang negosyante at dagdag na miyembro ng faculty sa School of Biyolohikal at Health Systems Engineering, president at pinuno ng pananaliksik ng kumpanya ang YNANO. Ang kumpanya ay Dalubhasa sa maliit na patak-nanoengineering para sa biomedical aplikasyon, kabilang ang Integrascope para sa diyagnosis ng sakit.

"Nasasabik ako tungkol sa mga potensyal na para sa aparatong ito, at na mga mag-aaral ay maaaring direktang nakatutok sa ang proseso ng pananaliksik at pag-unlad," Marquez sinabi. "Ko na tapat higit pa sa isang dekada ng aking karera sa pagpapagana ng mga inhinyero at siyentipiko sa mabilis na mag-aplay ang kanilang mga pangunahing tuklas sa paglutas ng mga real-buhay na problema."

Source: http://www.asu.edu/

Last Update: 6. October 2011 06:19

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