זיהוי מהיר של זיהום שפעת העופות בעופות הוא קריטי התפרצויות שליטה, אבל שיטות זיהוי הנוכחי יכול לדרוש כמה ימים כדי להפיק תוצאות.
Biosensor חדשה שפותחה בבית טק גאורגיה מכון המחקר (GTRI) יכול לזהות שפעת העופות בתוך דקות ספורות. בנוסף להיותה בדיקה מהירה, biosensor הוא חסכוני, פריסה בשטח, רגישות זני הנגיפים השונים לא דורש תוויות או חומרים כימיים.
"אנחנו יכולים לעשות ניטור בזמן אמת של זיהומים שפעת העופות בחווה, חי ב-ציפור בשווקים או מתקני עיבוד עופות", אמר שו 'יה, מדען מחקר אלקטרו אופטי GTRI של מערכות מעבדה (EOSL).
ברחבי העולם, ישנם זנים רבים של נגיף שפעת העופות הגורמות בדרגות שונות של תסמינים קליניים למחלה. בארצות הברית, התפרצויות של המחלה - התפשט בעיקר על ידי עופות מים נודדים - לא הטרידו את תעשיית העופות במשך עשרות שנים עם מיליוני דולרים בהפסדים. הדרך היחידה לעצור את התפשטות המחלה היא להשמיד את כל העופות שייתכן שנחשפו לנגיף.
זן אלים של שפעת העופות (H5N1) החלה לאיים לא רק ציפורים אלא בני אדם, עם יותר מ -300 זיהומים 200 מקרי מוות דיווח ארגון הבריאות העולמי משנת 2003. מתנשא הוא האיום של מגיפה, כגון שפעת 1918 הספרדית שהרגה כ -40 מיליון בני אדם, אומרים פקידי בריאות.
"עם כל כך הרבה תת וירוס שונים, biosensor היכולת שלנו לזהות זנים רבים של שפעת העופות באותו הזמן הוא קריטי", ציין שו.
כדי לבדוק את biosensor, החוקרים העריכו את יכולתה לזהות שני זני שפעת העופות הנגועים, כי בעבר עופות. התוצאות הראו כי פתרון המכיל חלקיקי נגיף מעט מאוד ניתן היה לזהות על ידי החיישן.
שו בדק זן השלישי של הנגיף כביקורת. כאשר הציפוי חיישן שונה לאסוף רק את שני זנים, זן הביקורת לא זוהה גם בריכוזים גבוהים. תוצאות המחקר פורסמו באינטרנט בחודש אוגוסט בכתב העת לכימיה אנליטית ו Bioanalytical ו ייכלל במהדורה ההדפסה של כתב העת ב -16 באוקטובר. העבודה מומן על ידי משרד החוץ האמריקני שירות החקלאות (USDA) המחקר החקלאי (ARS) והברית מחקר גאורגיה.
"הטכנולוגיה ג'ורג'יה טק שפותחה בסיוע שלנו יש יתרונות רבים על פני בדיקות זמינים מסחרית - רגישות משופרת, בדיקה מהירה היכולת לזהות זנים שונים של נגיף השפעת בעת ובעונה אחת", אמר דיוויד סוארז, משתף פעולה על הפרויקט מנהיג מחקר של אקזוטיים המתעוררים מחלות נגיפיות העופות בדרום מזרח מעבדה 'ARS עופות מחקר באתונה, ג'ורג'יה סוארז הוא מתן נוגדנים בדיקת דגימות למחקר של GTRI.
Biosensor מצופה נוגדנים תוכננה במיוחד כדי ללכוד חלבון הנמצא על פני השטח של החלקיקים ויראלי. לצורך המחקר, החוקרים העריכו את הרגישות של שלושה נוגדנים ייחודיים לאיתור נגיף שפעת העופות.
החיישן מנצל את הפרעות של גלי אור, מושג שנקרא interferometry, כדי לקבוע במדויק כמה חלקיקי נגיף לצרף אל פני השטח של החיישן. ליתר דיוק, אור דיודה לייזר בשילוב לתוך מוליך גל אופטי דרך סבכת ונוסע תחת ערוץ אחד חישה ערוץ אחד התייחסות.
חוקרים המעיל ערוץ חישה עם נוגדנים ספציפיים המעיל ערוץ התייחסות עם אי - נוגדנים ספציפיים. לאחר הערוץ התייחסות ממזער את ההשפעה של הלא ספציפית אינטראקציות, כמו גם שינויים בתנועה, pH טמפרטורה מכני. הלא ספציפית מחייב אמור להתרחש באופן שווה לבדוק את שני ערוצי התייחסות ולכן לא משפיע על תוצאות הבדיקה.
השדה האלקטרומגנטי עם קרני האור משתרע מעל בגלבו והוא רגיש מאוד לשינויים שנגרמו על ידי אינטראקציות אנטיגן נוגדן על פני מוליך גל. כאשר דגימת נוזל עובר מעל בגלבו, כל מחייב המתרחשת בחלק העליון של מוליך גל בגלל מצורף חלקיקים נגיפיים הגורמים מולקולות המים להיות עקורים. זה גורם לשינוי מהירות האור נסיעה דרך מוליך גל.