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Senseur Neuf de laboratoire-sur-un-puce de dispositif pour trouver la contamination de lait

Le Service de la Garantie de Patrie recule la recherche sur les senseurs de laboratoire-sur-un-puce qui pourraient garder l'apport alimentaire du pays mieux que le système actuel des couvercles réflecteur de neutrons-résistants et des dates de vivacité.

Le chercheur David Beebe, Ph.D. de Whitaker, de l'Université de Wisconsin-Madison a développé un procédé pour effectuer les senseurs sur demande et miniatures pour une grande variété de poisons, y compris les contaminants naturels et les toxines intentionnellement introduites.

Les senseurs peuvent être construits pour déterminer une toxine particulière dans seulement une heure avec des résultats de test disponibles en quelques minutes.

Le groupe du Wisconsin, avec le financement de Garantie de Patrie, se concentre sur l'offre de lait du pays, qui vient d'un système largement dispersé en lequel un grand nombre de produit hautement périsable sont rapidement rassemblés et distribués.

Avec une chronologie courte de vache-à-consommateur, la contamination a pu affecter le grand nombre de gens avant d'être trouvé. Il pourrait être possible, cependant, pour comporter des senseurs dans l'emballage alimentaire qui pourrait indiquer si le module est dérangé ou les teneurs sont contaminés.

Le groupe de Beebe a enregistré dans un papier à publier dans l'Électrophorèse de tourillon que des senseurs jetables peuvent être fabriqués sur demande en procédé peu coûteux. Avec le collaborateur Eric Johnson, Beebe a testé la technique pour trouver rapidement la toxine de botulisme, neurotoxine botulinum, la substance la plus toxique connue.

« Bien Que les manifestations dues à l'aliment contaminé sont rares, l'infection peut avoir une incidence profonde sur les zones dans lesquelles les manifestations se produisent, » Beebe et ses collègues enregistrés. « En Raison de sa toxicité particulière élevée, toxine botulinique est également considéré un agent potentiel pour l'usage dans le bioterrorisme. »

La toxine botulinique peut être trouvée en sang ou nourriture utilisant un test normal qui reprend à quatre jours pour produire des résultats. Mais la seule demande de règlement est une antitoxine qui doit être donnée immédiatement. Une laboratoire-sur-un-puce a pu produire des résultats plus rapides pour une demande de règlement plus rapide.

Le design de Beebe et le procédé de fabrication, qu'il appelle tectonique microfluidic, emploie la lumière pour geler un liquide dans la forme solide d'un composant, tel qu'une soupape, dans la localisation physique précise où le composant est nécessaire.

Les tests Biologiques peuvent exiger différentes phases exécutées dans différentes séquences. Chaque test exige un arrangement particulier des composants, tels que des contrôle-soupapes, des tunnels, des mélangeurs, des pompes, et des filtres. L'élan modulaire de Beebe permet la souplesse de concevoir et fabriquer un large éventail de puces de test d'une boîte à outils unique de composants.

« Des fonctionnements Multiples tels que le sang de dilution et de mélange, séparer le sang total au sérum et aux cellules, et trouver la toxine botulinique dans le sérum sont remplis dans le dispositif, » les chercheurs enregistrés.

Le dispositif n'a besoin d'aucun bloc d'alimentation et n'utilise aucune composante électronique. Une prise de sang est mise dans une cavité sur la puce et puis le test réglés dans le mouvement en serrant la cavité. Les résultats Positifs apparaissent comme changement de couleur visible à l'oeil nu.

La recherche actuelle a été supportée par l'Agence De La Défense Pour Les Projets De Recherche Avancés. Le Service de la Garantie de Patrie a effectué une concession $15 millions à un consortium national d'universitaire, privé et d'organismes gouvernementaux vérifiant des voies de trouver et d'éviter la contamination des aliments. Le travail de Beebe sera supporté par l'Université de Wisconsin-Madison, un membre du consortium.

En 1996, Beebe a reçu une Bourse de Recherche de Génie Biomédical de Fondation de Whitaker pour un projet dans des senseurs tactiles. En plus de biosensing, sa recherche de courant se concentre sur l'utilisation du microfluidics de comprendre le comportement de cellules.

Contact : David Beebe, Université de Wisconsin-Madison Frank Blanchard, La Fondation de Whitaker