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Nuovo strumento diagnostico semplice per individuare i virus pericolosi

I ricercatori di Boston University sviluppano il dispositivo diagnostico portatile

I ricercatori di Boston University hanno sviluppato uno strumento diagnostico semplice che può identificare rapidamente i virus pericolosi come Ebola e Marburgo. Il biosensore, che è la dimensione di un quarto e può individuare i virus in un campione di sangue, potrebbe essere utilizzato nei paesi in via di sviluppo, in aeroporti ed in altri posti in cui gli scoppi naturali o artificiali potrebbero scoppiare.

“Permettendo al ultra-portatile ed alla rilevazione veloce, la nostra tecnologia può direttamente urtare il corso della nostra reazione contro le minacce di bioterrorismo e migliorare drammaticamente la nostra capacità per limitare gli scoppi virali,„ ha detto l'assistente universitario Hatice Altug della facoltà di ingegneria di Boston University, che guidato co il gruppo di ricerca con l'assistente universitario John Connor della scuola di medicina di Boston University.

Gli strumenti diagnostici del virus tradizionale sono efficaci, ma richiedono il tempo di preparato significativo del campione e dell'infrastruttura. Il nuovo biosensore sviluppato alla Boston University direttamente individua i virus in tensione dai media biologici con piccolo a nessun preparato del campione. L'innovazione è dettagliata nell'edizione online del 5 novembre delle lettere nane.

Da influenza aviaria a H1N1, gli scoppi di rapido diffusione delle malattie virali negli ultimi anni hanno scintillato la preoccupazione delle pandemie simili all'influenza di 1918 Spagnoli che ha causato più di 50 milione morti. Una frazione significativa di odierne minacce virali sono virus che usano il RNA per ripiegare. Le persone infettate con questi virus mostrano spesso i sintomi che non sono virus-specifici, rendente li difficili diagnosticare. Fra loro sono i virus di febbre emorragica, quali Ebola e Marburgo, che potrebbero essere usati come agenti di bio--guerra. Critico all'identificazione ed a contenere delle epidemie future ai dei virus basati a RNA è lo sviluppo di rapida, tecniche diagnostiche sensibili che i fornitori di cure mediche possono spiegare rapidamente in moda da potere essere identificato e curare rapidamente le persone infettate.

Costituito un fondo per parzialmente con il centro di fotonica di Boston University ed il laboratorio di ricerca militare degli Stati Uniti ed il lavoro in collaborazione con l'istituto di ricerca medica dell'esercito di Stati Uniti per le malattie infettive, il gruppo ha dimostrato la rilevazione affidabile dei sostituti del virus di febbre emorragica (cioè per il virus di Ebola) e dei virus di esantema (quali monkeypox o vaiolo) nelle impostazioni biologiche ordinarie del laboratorio.

“La nostra piattaforma può adattarsi facilmente affinchè i sistemi diagnostici di punto-de-cura individui una vasta gamma di agenti patogeni virali nelle impostazioni cliniche risorsa-limitate agli angoli lontani del mondo, nelle applicazioni di obbligazione di patria e della difesa come pure nelle impostazioni civili quali gli aeroporti,„ ha detto Altug.

Connor ha notato un vantaggio supplementare e significativo della nuova tecnologia. “Sarà relativamente facile da sviluppare un dispositivo diagnostico che prova simultaneamente a vari virus,„ lui ha osservato. “Questo ha potuto essere estremamente utile nella fornitura della diagnosi adeguata.„

Il nuovo biosensore è il primo per individuare i virus intatti sfruttando le schiere plasmonic del nanohole, o le schiere delle aperture diaframma con i diametri di circa 200 - 350 nanometri sulle pellicole metalliche che trasmettono più forte l'indicatore luminoso a determinate lunghezze d'onda. Quando un virus in tensione in una soluzione del campione, quali sangue o il siero, lega alla superficie del sensore, l'indice di rifrazione nelle vicinanze vicine dei cambiamenti del sensore, causanti uno spostamento rilevabile nella frequenza di risonanza dell'indicatore luminoso trasmesso attraverso i nanoholes. La grandezza di quello spostamento rivela la presenza e la concentrazione del virus nella soluzione.

“A differenza degli approcci di ELISA e di PCR, il nostro metodo non richiede l'amplificazione enzimatica di un segnale o di un'etichettatura fluorescente di un prodotto, in modo dai campioni possono essere letti subito dopo dell'associazione dell'agente patogeno,„ ha detto Altug. Ahmet Yanik, socio di ricerca di Altug che ha eseguito gli esperimenti, aggiunto, “la nostra piattaforma può individuare non solo la presenza dei virus intatti nei campioni analizzati, ma egualmente indica l'intensità del trattamento di infezione.„

I ricercatori ora stanno lavorando ad una versione altamente portatile della loro piattaforma del biosensore facendo uso della tecnologia microfluidic progettata per uso nel campo con addestramento minimo.