Nanotechnologie sucht versteckte Krankheitserreger

Forscher an der University of Central Florida haben eine neue Technik, die Ärzte geben kann ein schneller und empfindlicher Werkzeug, um Krankheitserreger mit entzündlichen Darmerkrankungen assoziiert zu erkennen entwickelt , einschließlich Morbus Crohn .

Die neuen Nanopartikel- Technik kann auch zum Nachweis von anderen Mikroben , die Wissenschaftler seit Jahrhunderten in Frage , weil sie zu verbergen tief in menschlichen Geweben und in der Lage sind , Zellen umzuprogrammieren , um das Immunsystem zu entgehen erfolgreich verwendet werden.

Die Mikroben wieder Jahre später und kann zu schweren gesundheitlichen Problemen wie in gesehen verursachen Tuberkulose Fälle . Aktuelle Testmethoden zu finden, diese versteckten Mikroben existieren, sondern erfordern eine lange Zeit in Anspruch , und häufig verzögert wirksame Behandlung für Wochen oder sogar Monate .

UCF Associate Professor J. Manuel Perez und Prof. Saleh Naser und ihre Forschungs-Team haben ein Verfahren unter Verwendung von Nanopartikeln mit DNA-Marker spezifisch für die schwer fassbaren Erregern beschichtet entwickelt. Die Technik ist effektiver und genauer als die bisherigen Methoden bei Abholung bereits geringe Mengen eines Erregers . Noch wichtiger ist , dauert es Stunden statt Wochen oder Monate , um Ergebnisse zu liefern , die möglicherweise gibt Ärzten eine schnellere Werkzeug, um Patienten zu helfen.

"Unsere neue Technik traditionellen molekularen und mikrobiologische Verfahren übertroffen ", sagte Naser , ein Professor an der UCF College of Medicine. " Ohne Kompromisse Spezifität oder Empfindlichkeit, die Nano- Verfahren hergestellt zuverlässige und genaue Ergebnisse innerhalb von Stunden im Vergleich zu Monaten. "

Translationale Forschung Werken der Unternehmensgruppe ist in der Fachzeitschrift PLoS ONE* .

Das Team erstellt Hybridisierung magnetische Relaxation Nanosensoren ( HMRS ) , die aus Fisch und erkennt winzige DNA-Mengen von Erregern versteckt in den Zellen eines Patienten . Die haarfeinen HMRS aus einem Polymer beschichteten Eisenoxid -Nanopartikel zusammen und werden chemisch modifiziert, um spezifisch an ein DNA-Marker , die spezifisch für ein bestimmtes Pathogen zu binden.

Wenn die HMRS zu der Erreger -DNA zu binden, wird ein Resonanzsignal detektiert wird, welches durch die Wassermoleküle , die die Nanopartikel umgeben verstärkt wird . Dann kann der Forscher die Änderung der magnetischen Signatur auf einem Computerbildschirm oder einem tragbaren elektronischen Gerät , wie einem Smartphone lesen und zu bestimmen, ob die Probe mit einem bestimmten Pathogen infiziert .

Die Forscher verwendeten Mycobacterium avium spp. paratuberculosis (MAP ), einem Erreger, der für die Sache der Paratuberkulose bei Rindern und Morbus Crohn beim Menschen in Verbindung gebracht wurde , zu testen, ihre Technik . Sie verwendeten eine Vielzahl von Blut und Biopsiegewebeproben von Patienten mit Morbus Crohn und Fleischproben von Rindern mit Johne -Krankheit.

"Es ist ganz über das Geben medizinische Fachkräfte eine einfache und zuverlässige Werkzeuge, um die Ausbreitung einer Krankheit besser zu verstehen , und den Menschen hilft, die Behandlung schneller ", sagte Perez, der auf der UCF Nanoscience Technology Center arbeitet . " Das ist mein Ziel . Und das ist, wo die Nanotechnologie hat wirklich viel zu bieten , vor allem , wenn die Technologie wurde anhand von klinischen , Lebensmittel- und Umweltproben validiert wie in unserem Fall . "

Das National Institute of General Medical Sciences ( NIGMS ), die ein Teil der National Institutes of Health ist , und finanzierte die Forschung , die diese Art der Grundlagenforschung die Basis für medizinische Durchbrüche sorgen .

" Erst im vergangenen Jahr Dr. Perez und sein Team unerwartet entdeckt, die DNA-Bindungs ​​Eigentum ihrer magnetischen Nanosensoren , und jetzt haben sie gezeigt, dass es die Basis für eine schnelle, empfindliche Labortest für Fest nach Maß Bakterien und Viren in sich Patientenproben ", sagte Janna Wehrle , Ph.D., von NIGMS . " Dies ist ein wunderbares Beispiel dafür, wie schnell eine Vorauszahlung von der Forschungsbankzu bewegen, um einen wichtigen klinischen Bedarf gerecht zu werden. "