science >> Wetenschap >  >> Chemie

Doorbraak in origami-diagnostiek komt ten goede aan boeren in ontwikkelingslanden

Credit: ACS-sensoren (2018). DOI:10.1021/acssensors.7b00825

Vellen gevouwen papier, bedrukt met was, zou de sleutel kunnen zijn tot het ontwikkelen van zeer goedkope diagnostiek om de gezondheid van vee in lage- tot middeninkomenslanden te verbeteren.

In een artikel gepubliceerd in het tijdschrift ACS-sensoren , biomedische ingenieurs, veterinaire wetenschappers en bacteriologen uit het VK en India beschrijven hoe diagnostische wegwerptechnologie die gebruik maakt van papier vouwen, vergelijkbaar met origami, het verwerken van complexe biochemische tests heeft boeren in India geholpen om drie afzonderlijke reproductieve infecties bij runderen te identificeren.

De nieuwe techniek biedt een nieuwe methode voor het identificeren van Brucella, Leptospira en boviene herpesvirus-1-infecties, die vooral in India voorkomen, samen met vele andere landen in Azië, Afrika en Zuid-Amerika. Alle drie de infecties kunnen de voortplantingsorganen van vee aantasten, vermindering van de vruchtbaarheid en resulterend in verlies van melkproductie, met een aanzienlijke impact op de landbouwproductie.

Echter, reproductieve infecties zijn voor landbouwers moeilijk te diagnosticeren door eenvoudige observatie in de vroege stadia, wat betekent dat de infectie zich tijdens het broedseizoen snel kan verspreiden. Zodra besmet vee is geïdentificeerd, ze moeten worden vernietigd, leiden tot verstoringen in de melkaanvoer en tot aanzienlijke kosten voor boeren.

Hoewel er momenteel moleculaire diagnostische tests beschikbaar zijn voor deze infecties, ze zijn tijdrovend, duur en vereisen bekwame technici om ze te beheren, wat betekent dat de tests niet kunnen worden uitgevoerd in gebieden die ver verwijderd zijn van gespecialiseerde faciliteiten.

De nieuwe diagnostische technologie, ontwikkeld door onderzoekers van de Universiteit van Glasgow maakt gebruik van een in de handel verkrijgbare printer, die het papier bedekt met patronen gemaakt van waterbestendige was. Wanneer het papier wordt gevouwen - zoals bij origami - wordt de monstervloeistof in kanalen in het patroon geleid.

Met het apparaatje van gevouwen papier kan het DNA van de ziekteverwekkers worden opgespoord, waardoor de mogelijkheid wordt geboden om infecties te diagnosticeren. De technologie is getest tijdens twee excursies naar Izzatnagar in India, waar de ziekten een bijzonder hoge prevalentie hebben.

Dr. Zhugen Yang, onderzoeker biomedische technologie aan de Universiteit van Glasgow, is de hoofdauteur van de krant en ondernam de reizen naar India. Dr. Yang zei:"Deze gevouwen stukken met was bedrukt papier, die kan worden gemaakt met een standaardprinter, ziet er misschien simpel uit, maar de unieke eigenschappen van gevouwen papier geven ons een zeer reproduceerbare methode om monsters te nemen en ze voor te bereiden voor testen.

"De tests die we op boerderijen hebben uitgevoerd en hebben uitstekende resultaten opgeleverd die net zo goed waren als vergelijkbare tests op reproductieve ziekten die zijn uitgevoerd in laboratoriumomstandigheden. Het is een zeer bemoedigend resultaat dat veelbelovend is voor de toekomst voor diergeneeskunde."

Professor Jonathan Cooper, de Wolfson Chair of Bioengineering van de University of Glasgow, toegevoegd:"Het snel en betaalbaar kunnen identificeren van de meest voorkomende voortplantingsziekten bij vee zou de landbouw in lage- tot middeninkomenslanden kunnen helpen ondersteunen. Het zou van bijzonder voordeel kunnen zijn in India, die nu de grootste zuivelproducent ter wereld is, jaarlijks ongeveer 125 miljard liter bij. We zijn erg blij met deze resultaten, en die graag vooruitgang willen boeken bij het beschikbaar maken van deze technologie voor dierenartsen en boeren in Azië, Afrika en Zuid-Amerika."

De krant, getiteld "Snelle veterinaire diagnose van runderreproductieve infectieziekten van sperma met behulp van Paper-Origami DNA Microfluidics, " is gepubliceerd in het tijdschrift ACS-sensoren .