Zoals de meesten van ons weten, lama's zijn onze vrienden. Ze zijn zacht, goedaardig en grappig om te zien, en hun naam onderscheidt zich als een van de slechts 12 woorden in de Engelse taal die beginnen met een dubbele L (volgens Webster's Third New International Dictionary, onverkort). Maar we wisten niet dat deze vage, kameelachtige wezens kunnen ons allemaal redden als het einde komt in de vorm van een biologische aanval.

Voor vele jaren, wetenschappers hebben apparaten ontwikkeld die biosensoren die de eerste tekenen van biologische oorlogsvoering kunnen detecteren. Deze sensoren zijn opgebouwd uit antilichamen, gewoonlijk gekloonde menselijke antilichamen genaamd Immunoglobine G (IgG). IgG's zijn een van de hulpmiddelen die het menselijk immuunsysteem gebruikt om te detecteren, virussen zoals cholera en pokken aan te pakken en te vernietigen, die zijn aangehaald als potentiële biologische wapens. Specifieke antilichamen binden alleen aan specifieke virusantigenen, dus verschillende soorten sensoren detecteren verschillende soorten ziekten (zie Hoe uw immuunsysteem werkt voor meer informatie). Het idee is dat wanneer deze op antilichamen gebaseerde sensoren beginnen te reageren -- dat wil zeggen, binden aan deeltjes in de lucht -- we weten onmiddellijk dat er een biologische dreiging aanwezig is en welke biologische dreiging het is.

Het probleem met antilichamen zoals IgG is dat ze delicaat zijn. Antilichamen zijn eiwitketens, en IgG bestaat uit zowel zware als lichte ketens. Dit betekent dat ze complex van structuur zijn, met complexe bindmethoden, waardoor ze duur en tijdrovend zijn om te produceren. Vooral de lichte eiwitketens maken ze erg gevoelig voor veranderingen in de omgeving. IgG heeft een korte houdbaarheid, vereist koeling, en als het wordt blootgesteld aan hoge temperaturen -- alles boven ongeveer 150 F (~ 65 C) -- gaat het volledig kapot, waardoor de sensor onbruikbaar wordt. Voer de in lama antilichaam .

Lama's, kamelen en haaien produceren allemaal een antilichaam dat ongelooflijk is robuust . Het heeft geen lichte eiwitketens, alleen zware, waardoor het niet alleen winterhard is, maar ook eenvoudig , met een kleine bindingsplaats (ongeveer een tiende van de grootte van de bindingsplaats op een menselijk antilichaam). Wetenschappers kunnen deze maken enkel-domein antilichamen (sdAbs) snel, zoals onderzoekers hebben gedaan aan het U.S. Naval Research Laboratory in Washington, gelijkstroom. Met behulp van kleine hoeveelheden bloed afgenomen van lama's, wetenschappers hebben een bibliotheek opgebouwd van meer dan een miljard sdAbs die zijn ontwikkeld om aan verschillende antigenen te binden. Omdat de bindingsplaats zo klein is, ze zijn veel gemakkelijker en goedkoper te construeren dan andere soorten antilichamen. En hun eenvoud maakt ze sterk:ze zijn veel langer houdbaar dan IgG, vereisen geen koeling en blijven perfect intact bij temperaturen tot 200 F (~90 C).

Met behulp van deze harde, eenvoudige antilichamen, wetenschappers zouden een bibliotheek van sensoren kunnen ontwikkelen om elk denkbaar biologisch wapen te detecteren -- en dan heel snel antilichamen ontwikkelen die zich binden aan nieuwe bedreigingen als ze zich voordoen. Geplaatst in draagbare containers, soldaten zouden deze op lama's gebaseerde biosensoren het veld in kunnen dragen om een ​​biodreiging te detecteren zodra deze levensvatbaar wordt. Temperatuur- en tijdsbeperkingen zouden het uitgebreide gebruik van biosensoren in ruig terrein niet langer in de weg staan.

Voor meer informatie over lama's, biologische oorlogsvoering en aanverwante onderwerpen, bekijk de volgende links:

• Afdeling Landbouweconomie, NDSU:Lama
• Journal of Analytical Chemistry:gemakkelijke generatie van hittestabiele antivirale en antitoxine antilichamen in één domein uit een semisynthetische lamabibliotheek
• ScienceDaily:nieuwe biosensoren uit het bloed van lama's - 5 december 2006

bronnen

• Choi, Charles Q. "http://www.livescience.com/technology/061205_llama_blood.html"
• Lama's ingeschakeld om biologische wapens te dwarsbomen." WordsSideKick.com. 5 december 2006.
• goudman, Ellen, et al. "Eenvoudige generatie van hittebestendige antivirale en antitoxine-antilichamen met één domein uit een semisynthetische lamabibliotheek." Analytische scheikunde, ASAP Artikel. 9 november 2006.
• Kirkwood, Julie. "Het nieuwste wapen tegen terrorisme:lama's." Eagle-Tribune. 4 december 2006.
• "Nieuwe biosensoren uit het bloed van lama's." ScienceDaily.com. 5 december 2006.