science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuwe technologie voor detectie van pathogenen aangedreven door lasers

Purdue-innovators hebben een op lanthanide gebaseerde test ontwikkeld in combinatie met een laser die kan worden gebruikt om toxines en pathogene E. coli in voedselmonsters te detecteren, water en een verscheidenheid aan industriële materialen. Krediet:Purdue University

Onderzoekers van Purdue University hebben gewerkt aan de ontwikkeling van nieuwe technologieën om de verspreiding van door voedsel overgedragen ziekten te stoppen, die 3 doden, 000 mensen per jaar, door ze efficiënter te detecteren. Ze hebben een op lanthanide gebaseerde test ontwikkeld in combinatie met een laser die kan worden gebruikt om toxines en pathogene E. coli in voedselmonsters te detecteren, water en een verscheidenheid aan industriële materialen.

De twee belangrijkste kenmerken van de nieuwe technologie zijn de opname van lanthaniden en eenvoudige op papier gebaseerde testen met laterale stroming. Het Purdue-team heeft een methode ontwikkeld voor het combineren van verschillende zware metalen die, wanneer gekoppeld aan antilichamen, meerdere agentia in één analyse kan detecteren. Het werk van het Purdue-team is gepubliceerd in de januari-editie van: Analytische en bioanalytische chemie .

"Ons doel was om gemakkelijk detecteerbare elementen op te nemen in een op papier gebaseerde test die goedkoop en effectief is, " zei J. Paul Robinson, de SVM-hoogleraar Cytomics in Purdue's College of Veterinary Medicine en een professor in biomedische technologie in Purdue's College of Engineering. "Het ontwerpen van een technologie die zowel goedkoop als nauwkeurig is en meerdere antigenen tegelijk kan detecteren, was een cruciale factor in onze beslissing om aan dit probleem te werken."

"We zijn erg enthousiast over de acceptatie van het intellectuele eigendom, omdat dit de mogelijkheid om commerciële partners te vinden zal vergroten, Robinson zei. "Het potentieel om dit naar handheld te verplaatsen, veld inzetbaar gebruik is iets dat we in de toekomst zien."

De groep evalueert het potentieel voor volledig draagbaar gebruik dat veldgebruik in vrijwel elke omgeving mogelijk zou maken.

De aanpak maakt gebruik van een krachtige laserpuls om een ​​monster uit te wissen, terwijl tegelijkertijd de spectrale signatuur van de resulterende emissie wordt verzameld. Deze signalen worden vervolgens vergeleken met een database die de signalen vertaalt naar een identificatie van het toxine of de ziekteverwekker.

Het werk dat in dit artikel wordt gepresenteerd, is het bewijs van het principe en vormt de basis voor een aanzienlijke uitbreiding van de onderzoeken. Wat de technologie effectief maakt, is het koppelen van antilichamen aan verschillende heavy metal-tags. Dit creëert een unieke vingerafdruk van atomaire handtekeningen die kunnen worden gebruikt om te bepalen of een bepaald pathogeen van belang in een monster aanwezig is.