Das Department of Homeland Security setzt auf Forschung auf Lab-on-a-Chip-Sensoren, die Wächter der Nation Nahrungsmittelversorgung besser als das derzeitige System der manipulationssicheren Deckel und Frische Termine könnten.
Whitaker Ermittler David Beebe, Ph.D. von der University of Wisconsin-Madison hat ein Verfahren entwickelt, um On-Demand-, Miniatur-Sensoren für eine Vielzahl von Giften, einschließlich natürlich vorkommender Verunreinigungen und absichtlich eingeführt Toxine machen entwickelt.
Die Sensoren können so konstruiert, für ein bestimmtes Toxin in weniger als einer Stunde mit den Testergebnissen in wenigen Minuten verfügbar zu testen.
Die Wisconsin-Gruppe, mit Homeland Security Finanzierung ist auf die Nation Milchmenge, die aus einer weit verstreuten System, in dem große Mengen des leicht verderblichen Produkt schnell gesammelt und verteilt wird konzentriert.
Mit einem kurzen Kuh-to-Consumer-Timeline, könnte die Kontamination große Zahl von Menschen, bevor er entdeckt zu beeinflussen. Es könnte möglich sein, aber die Sensoren in Lebensmittel-Verpackungen, die sagen, ob das Paket gestört ist oder die Inhalte sind kontaminiert sein könnten integrieren.
Beebe Gruppe berichtete in einem Papier in der Zeitschrift Electrophoresis, dass Einweg-Sensoren on-demand in ein kostengünstiges Verfahren hergestellt werden können veröffentlicht werden. Mit Kollaborateur Eric Johnson, getestet Beebe die Technik, um schnell zu erkennen das Botulismus-Toxin, Botulinum-Neurotoxin, das giftigste bekannte Stoff.
"Obwohl Ausbrüche durch kontaminierte Lebensmittel sind selten, die Infektion kann eine tief greifende Auswirkungen auf Bereiche, in denen die Ausbrüche haben", Beebe und seine Kollegen berichteten. "Aufgrund seiner hohen spezifischen Toxizität, Botulinum-Toxin wird auch als möglicher Wirkstoff für den Einsatz in Bioterrorismus."
Das Botulinumtoxin kann in Blut-oder Lebensmitteln mit einem Standard-Test, dauert bis zu vier Tage, um Ergebnisse zu erzielen erkannt werden. Aber die einzige Behandlung ist ein Antitoxin, die sofort eingeräumt werden muss. Ein Lab-on-a-Chip könnte schnellere Ergebnisse für eine schnellere Behandlung zu produzieren.
Beebe Design und Fertigungsprozess, die er als mikrofluidische Tektonik, nutzt Licht, um einen flüssigen in den festen Form einer Komponente, wie ein Ventil, in die exakte Position, wo die Komponente benötigt wird frieren.
Biologische Tests können erfordern unterschiedliche Schritte in verschiedenen Sequenzen durchgeführt. Jeder Test erfordert eine besondere Anordnung der Komponenten, wie Rückschlagventile, Kanäle, Mischer, Pumpen und Filtern. Beebe Das modulare Konzept ermöglicht die Flexibilität, Design und Herstellung einer Vielzahl von Test-Chips aus einer Toolbox-Komponenten.