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Le test à la maison de HIV-AIDS a pu être une réalité dans un délai de deux ans

Un appareil mobile assimilé à un test de grossesse à la maison qui peut rapidement trouver la présence des maladies infectieuses, y compris HIV-AIDS et rougeole ainsi qu'agents biologiques tels que le ricin et le charbon, est l'objectif d'un projet de recherche commun neuf entre l'institut de Vanderbilt pour les biosystèmes intégrateurs enseignements et de recherche (VIIBRE) et le LLC de diagnose de Pria, une compagnie privé retenue de la Californie qui se spécialise dans la diagnose médicale miniaturisée. La collaboration a été convenue près de la fin de 2004.

VIIBRE a passé les trois dernières années développant la capacité de mesurer le métabolisme des petits groupes de cellules et étudiant comment elles répondent aux médicaments, aux toxines et aux polluants. Pour faire ceci, l'équipe interdisciplinaire a développé deux techniques de base : électrodes spéciales qui peuvent mesurer les concentrations des produits chimiques que les cellules absorbent et excrètent en volumes extrêmement petits et utilisation des liquides traversant les glissières microscopiques pour déménager et manipuler un nombre restreint de cellules sûrement. Dans le procédé, le groupe a sollicité plus de 12 brevets.

En attendant, Pria a développé un système micro-optique de spectroscopie de fluorescence et l'a employé comme base pour un détecteur mâle peu coûteux de fertilité qui peut être employé dans la maison pour mesurer la mobilité des spermatozoïdes avec une exactitude comparable aux analyses de laboratoire.

« Je suis captivé à quel point les technologies de VIIBRE et de PRIA maillent, » a dit John P. Wikswo, professeur de génie biomédical, physiologie et physique et directeur de VIIBRE. « Nous accomplissons déjà le progrès rapide sur les instruments portatifs de prototypage pour le diagnostic clinique et le biodefense. »

« Aujourd'hui la demande de règlement pour le SIDA est très chère et il y a toujours une question au sujet de le moment où commencer et arrêter le traitement antirétroviral, » a dit l'officier en chef Jason Pyle de la technologie de Pria. « Nous développons un dispositif que nous espérons permettrons à des professionnels médicaux et à des patients de VIH de manager leur maladie d'une manière dont est assimilé à la façon dont les patients de diabète peuvent surveiller leur état depuis l'introduction des détecteurs à la maison de glucose sanguin. »

L'objectif de la collaboration est de produire son premier moniteur portatif de VIH dans un délai de deux ans. En plus de tels le « point dispositifs de soins », Wikswo et Pyle joignent des forces pour développer les systèmes d'examen critique de haut-débit qui pourraient avoir un impact majeur sur le procédé de découverte de médicaments.

L'origine de la collaboration est un exemple du pouvoir du hasard heureux. Elle a commencé quand David Schaffer, un stagiaire de VIIBRE qui est resté en circuit à l'institut en tant que technicien de projet après qu'il ait reçu un diplôme, parcourait l'âme recherchant un emploi permanent. Bien que recherchant une position locale, il a par mégarde ouvert une page Web avec des listes de la Californie. Il a trouvé une ouverture intéressante chez Pria, l'a situé par hasard à Menlo Park, et a décidé de s'appliquer.

Bien que Pria ait décidé qu'il n'était pas la bonne personne pour la fonction, en leur correspondance Pyle a montré un intérêt potentiel dans la collaboration avec VIIBRE. Schaffer a réussi l'information le long à Wikswo, qui a donné à Pyle un appel. C'était début septembre 2004. Avant mi-novembre une convention commune de recherches pour $120.000 pendant la première année a été complétée et signée.

Il y a quinze ans un certain nombre de compagnies de démarrage ont été produites pour accomplir l'objectif d'effectuer à « laboratoire-sur-un-frite » une réalité. Cependant, mettant des choix microscopiques de glissières, les pompes et les soupapes pour déménager autour des quantités minutieuses de liquide sur des puces de silicium prouvées pour être considérablement plus difficiles que prévues, et les produits que ces compagnies ont produits jusqu'ici ont été trop chers pour le marché de diagnose de remarque-de-soins.

Pour leur appareil de contrôle à la maison de fertilité, Pria a réduit des coûts en maintenant leur système aussi simple comme possible. Au lieu de l'essai de serrer tout sur une puce unique, les créateurs de Pria commencés par un système diagnostique de bureau et l'ont rétréci vers le bas dans un dispositif au sujet de la taille d'une cuvette de café. Un des aspects économiques du modèle était de maintenir leurs composantes liquide-traitantes séparé de leur microélectronique. Le dispositif donnant droit est considérablement plus grand que les systèmes comparables de laboratoire-sur-un-frite mais il est également beaucoup moins cher. « Qui est l'une des caractéristiques attrayantes au sujet de l'approche de Pria, » a dit Wikswo. « Elles maintiennent leur microfluidics et microélectronique aussi simples comme possible. »

« Le premier produit de Pria concentré sur la fertilité, » a dit Schaffer. « Par nos capacités, ils peuvent commencer à s'appliquer leur technologie à une mine d'or de différentes applications. »

Une des capacités de la clavette VIIBRE, qui a été développée par une équipe de recherche s'est dirigée par professeur adjoint de chimie David Cliffel, est le développement d'une suite de détecteur capable de mesurer simultanément les concentrations des produits chimiques principaux que les cellules absorbent et excrètent - l'oxygène, glucose et acide lactique avec assez de sensibilité pour surveiller la santé de quelques mille cellules logées en petit volume.

Sous la direction de Franz Baudenbacher, le professeur adjoint du génie biomédical et de la physique, chercheurs de Vanderbilt ont davantage miniaturisé cette technologie des sondes pour enregistrer des évolutions rapides dans le métabolisme et la signalisation de différentes cellules. Pour traiter de telles un nombre restreint de cellules, elles ont adapté une méthode pour mouler des microcanaux et des soupapes dans un matériau assimilé à cela utilisé dans des lentilles de contact souple. Ceci les a donné la capacité pour capter, manipuler, élever et étudier les cellules vivantes uniques dans extraordinairement des petits récipients - les volumes qui sont à peine plus grands que les cellules elles-mêmes.

La plupart des détecteurs qui ont été développés pour recenser les agents toxiques sont but unique. C'est-à-dire, ils peuvent recenser la présence d'un numéro unique et ou limité étroitement de lié, des toxines. La capacité de surveiller la santé des petits groupes de cellules, cependant, permet pour trouver la présence des poisons inconnus tant que ils affectent le métabolisme de cellules.

En outre, en examinant le choc qu'un agent inconnu a sur la cellule différente tape - coeur, poumon, nerf, peau, etc. - cette approche peut rapidement également fournir des analyses critiques dans son mode d'action.

« Pria a une compréhension en suspens du clinique et marché de dispositif diagnostique et la capacité rapidement au prototype optique et aux dispositifs de microfluidics, » a dit Wikswo, « mais lui est difficile pour que la compagnie étudie un grand nombre d'applications possibles. Cependant, ici à l'université, la recherche des applications neuves est l'une des choses que nous faisons mieux. »