Een op nanotechnologie gebaseerde biosensor die wordt ontwikkeld door onderzoekers van de Kansas State University kan vroege detectie van zowel kankercellen als pathogenen mogelijk maken, wat leidt tot verhoogde voedselveiligheid en verminderde gezondheidsrisico's.

Lateef Syed, doctoraalstudent scheikunde, Haiderabad, Indië, ontwikkelt de biosensor met Jun Li, universitair hoofddocent scheikunde. Hun onderzoek richt zich op E coli , maar Syed zei dat dezelfde technologie ook andere soorten ziekteverwekkers kan detecteren, zoals salmonella en virussen.

"Kansas is een toonaangevende staat in de vleesproductie en de pluimvee-industrie, " zei hij. "Elke uitbraak van ziekteverwekkers in deze industrieën veroorzaakt enorme financiële verliezen en veel gezondheidsrisico's. Deze uitbraken willen we voorkomen door ziekteverwekkers in een vroeg stadium op te sporen."

Syed's recente onderzoeksposter, "Diëlektroforetische opname van E coli bij Nanoelectrode Arrays, " werd uitgeroepen tot winnaar op de recente Capitol Graduate Research Summit in Topeka. Een artikel over dit werk is geaccepteerd voor publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift Elektroforese .

Al meer dan drie en een half jaar Het onderzoek van Syed was gericht op de ontwikkeling van op nanotechnologie gebaseerde biosensoren voor detectie van pathogenen en detectie van kankerbiomarkers. Hij begon het onderzoek als promovendus onder leiding van Li, die al 15 jaar onderzoek doet naar nanotechnologie.

"Nanotechnologie is een zeer opwindend gebied, " zei Li. "Het biedt werkelijk een kans om problemen voor de gezondheidszorg en de voedselveiligheid op te lossen. Het kan ook nuttig zijn voor het milieu en energiekwesties."

Het project is een voortzetting van het werk dat Li heeft uitgevoerd in het NASA Ames Research Center in Californië, waar hij zeven jaar lang nanotechnologie ontwikkelde. Tijdens mijn werk in Californië, Li kwam op het idee om een ​​kleine chip te ontwikkelen om ziekteverwekkers op te vangen en op te sporen.

Toen Li in 2007 bij K-State aankwam, zette hij het biosensoronderzoek met Syed voort. Samen werken ze aan de ontwikkeling van biosensoren voor kankerdiagnose en detectie van pathogenen. Om deze biosensoren te ontwikkelen, het team gebruikt koolstof nanovezels, of CNF's, omdat ze een reeks kleine elektroden kunnen vormen die nog kleiner zijn dan bacteriën en virussen. Wanneer deze microbiële deeltjes worden opgevangen op het elektrodeoppervlak, een elektrisch signaal kan worden gedetecteerd.

"Een doel is om deze technologie te integreren in een handbediend elektronisch apparaat voor detectie van pathogenen, zodat we dit apparaat kunnen gebruiken voor in-line monitoring van de waterkwaliteit of voedselkwaliteit op industriële verwerkingslocaties, Syed zei. "We hebben enkele voorlopige resultaten die aangeven dat deze technologie haalbaar is, en daar ben ik best blij mee."

Het project wordt ondersteund door een in Canada gevestigd bedrijf genaamd Early Warning Inc., die het onderzoeksteam van K-Stat $ 240 opleverde, 000 voor twee jaar als onderdeel van het ontwikkelingswerk. Onlangs, het project werd ook ondersteund door het Amerikaanse Department of Homeland Security Center of Excellence voor opkomende en zoönotische dierziekten, of CEEZAD, bij K-State.

"We werken nog steeds samen met het bedrijf en proberen dit uiteindelijk te leveren als een product om de markt voor monitoring van de waterkwaliteit te voeden, " zei Li. "Je wilt niet dat mensen besmet water drinken en ziek worden voordat je iets kunt doen. Dit onderzoek kan in de toekomst zeer nuttig zijn, omdat het in de zeer vroege stadia kan worden toegepast voordat een uitbraak zich verspreidt.

"Nanotechnologie is een divers vakgebied, en omvat dergelijke biosensor-apparaten die we in dit laboratorium op de universiteit kunnen ontwikkelen, "zei hij. "Zolang we naar die kansen zoeken, we kunnen iets creëren dat nuttig is voor Kansas en voor de mensen die hier wonen."