SMART Verfolgung von Influenza
Im April 2009 nahm die Welt Ankündigung Berichte aufgetaucht eines Virus in Mexiko , die von Schweinen mutiert war und ist von Mensch zu Mensch weitergegeben . die H1N1 "Schweinegrippe ", wie das Virus mit dem Namen , weltweit in Umlauf gebracht , mehr als 18.000 Menschen getötet , nach der Weltgesundheitsorganisation . Die Centers for Disease Control and Prevention in den USA sagte, es war das erste globale Pandemie in mehr als vier Jahrzehnten .
Die Schweinegrippe wird nicht der letzte Virusmutationzu weltweites Aufsehen verursachen. Eine Möglichkeit, den nächsten Ausbruch enthalten ist durch die Verabreichung von Tests bei der Infektion der Quelle , Ortung und Verfolgung Ausbreitung des Erregers in Echtzeit. Aber diese Bemühungen durch Geräte, die teuer, sperrig und unzuverlässig sind vereitelt . Nun haben biomedizinische Ingenieure an der Brown University und Memorial Hospital in Rhode Island einen Biochip , der die Anwesenheit nachweisen kann Grippe durch Einschießen auf der spezifischen RNA-Sequenz und dann mit kleinen Magneten in einer Röhre , die Grippe haften Sequenz von dem Rest der RNA-Strang zu trennen. Das Ergebnis: Eine zuverlässige, schnelle Prototyp eines Grippe - Erkennungstests , die möglicherweise in einem Verbandskasten so leicht wie einem iPhone durchgeführt und verwendet werden.
"Wir wollten etwas einfach machen", sagte Anubhav Tripathi , Associate Professor für Maschinenbau an der Brown und der entsprechende Autor auf dem Papier , veröffentlicht Journal of Molecular Diagnostics. "Es ist ein Low-Cost- Gerät für aktive , Vor-Ort- Detektion , ob es sich um Influenza , HIV Oder TB ( Tuberkulose ) . "
Die Brown -Test wird als SMART ist die Abkürzung für " ein einfaches Verfahren zum Verstärken RNA Ziele . " Physikalisch handelt es sich im wesentlichen eine Reihe von Röhren , mit Lampen an den Enden der einzelnen, geätzt , wie Kanäle in dem Biochip .
Es gibt noch weitere pathogen- Diagnosesensoren , insbesondere die Polymerase-Kettenreaktion -Gerät (die Ziel-DNA ) und die Nukleinsäuresequenz -basierte Amplifikation ( der ebenfalls auf RNA) . Die SMART -Detektor ist , dass die Ingenieure mit einem DNA-Sonde mit Basis Buchstaben, die den Code in der Zielsequenz entsprechen einzigartig. Dadurch wird sichergestellt, die Sonde Verriegelung an sich nur auf die spezifischen RNA-Strang , die untersucht . Das Team flutet der Probe mit den Sonden , um sicherzustellen, dass alle RNA -Moleküle an eine Sonde zu binden.
"Das Gerät ermöglicht es uns, Sonden, die sowohl sensitiv und spezifisch zu gestalten ", sagte Tripathi .
Dieser Ansatz schafft überschüssige - das heißt Sonden ohne RNA Partnern. Das ist in Ordnung , weil der Brown -geführten Team dann an die Sonden auf 2,8 Mikron magnetische Kügelchen , die die genetische Sequenz für das Influenza- RNA-Sequenz tragen. Die Ingenieure dann mit einem Magneten , langsam ziehen Sie die in der Birne gesammelten RNA - Sondenpaare durch ein Rohr , das bis 50 Mikron verengt und dann hinterlegen Sie die Sonden an einer Lampe auf der anderen Seite . Diese Konvergenz des Magnetismus ( magnetisierten Sonden und den Ziehen Magneten ) und der Mikrofluidik ( die Sonden " Bewegung durch die Verengung Kanal und den Lampen ) dient dazu, die RNA - Sondenpaare aus dem umgebenden biologischen Ablagerungen zu trennen , sodass der Arzt die Influenza-Stämme leicht isolieren und schnell zur Analyse. Das Team berichtet, dass sie verfolgt die RNA - Sonde Perlen einwandfrei bei Geschwindigkeiten bis zu 0,75 Millimeter pro Sekunde .
"Als wir verstärken die Sonden , haben wir Krankheit Erkennung ", sagte Tripathi . " Wenn es keine Influenza , wird es keine Sonden (am Ende Lampe) sein . Dies ist Separationsteils von entscheidender Bedeutung. "
Einmal getrennt , oder verstärkt wird, kann die RNA unter Verwendung herkömmlicher Techniken , wie beispielsweise Nukleinsäuresequenz - basierte Amplifikation (NASBA ) analysiert werden.
Die in Tripathi Labor erstellt Chips sind weniger als zwei Zentimeter im Durchmesser und kann vier Rohr- Lampe Kanäle passen. Tripathi sagte die Chips könnten kommerziell hergestellt und werden so mehr Kanäle könnte auf jedem geätzt werden.
Das Team ist auf verschiedenen Technologien für biohazard Erkennung arbeiten .