Aviso: Esta página é uma tradução automática da página original em inglês. Por favor note uma vez que as traduções são geradas por máquinas, não tradução tudo será perfeita. Este site e suas páginas da Web destinam-se a ler em inglês. Qualquer tradução deste site e suas páginas da Web pode ser imprecisas e imprecisos no todo ou em parte. Esta tradução é fornecida como uma conveniência.

A prova bacteriana fornece o método barato aos micronutrientes do sangue da medida

Uma bactéria projetada para produzir pigmentos diferentes em resposta aos níveis de variação de um micronutriente em amostras de sangue podia dar a responsáveis da Saúde uma maneira barata de detectar deficiências nutritivas em áreas recurso-limitadas do mundo. Esta “prova bacteriana,” que actualmente mede níveis de zinco, não exigiria nenhum equipamento elétrico e faria resultados visíveis como a cor simples muda.

Mais do que bilhão povos no mundo inteiro podem ser em risco da entrada adequada do zinco, mas que mede o zinco níveis em amostras de sangue exige actualmente equipamento de teste sofisticado nao disponível em muitas áreas afetadas. Se a mostra dos ensaio em condições reais o biosensor pode com sucesso medir níveis do zinco, os pesquisadores esperam estender o conceito a outros micronutrientes, incluindo vitaminas.

“Nós pensamos que esta é apenas bastante tecnologia para encontrar as necessidades,” disse Mark Styczynski, um professor adjunto na escola da engenharia química & biomolecular no Instituto de Tecnologia de Geórgia. “A informação que nós podemos fornecer poderia epidemiologistas nutritivos de ajuda dia e organizações não governamentais determinar as populações dos povos que podem precisar intervenções de endereçar deficiências nutritivas.”

O trabalho do prova--conceito foi relatado na introdução de setembro da engenharia metabólica do jornal. A pesquisa foi apoiada pelo Bill e a fundação de Melinda Gates, o National Science Foundation e os institutos de saúde nacionais.

O biosensor é baseado em Escherichia Coli alterado (Escherichia Coli), uma bactéria que seja usada freqüentemente na genética. Escherichia Coli tem um sistema transcricional que responda ao nível de zinco em seu ambiente, e os pesquisadores ajustaram-no para provocar a produção de pigmentos roxos, vermelhos e alaranjados. A maquinaria genética para a produção daqueles pigmentos foi tomada de outras fontes biológicas e introduzida no Escherichia Coli.

Na prática, os profissionais de saúde no campo obteriam amostras de sangue das pessoas suspeitadas de ter uma deficiência de zinco. As amostras de sangue seriam giradas em um dispositivo mecânico simples que assemelha-se a um eggbeater para separar o plasma dos glóbulos. O plasma seria colocado então em um tubo de ensaio ou no outro recipiente com uma pelota que contem o Escherichia Coli alterado.

Misturado uma vez com o plasma, o Escherichia Coli multiplicaria, produzindo a cor que corresponde ao nível de zinco no plasma de sangue. O roxo corresponderia aos níveis perigosamente baixos, quando o vermelho indicaria níveis da fronteira, e aos níveis normais alaranjados. A cor seria prontamente visível sem diagnóstico ou o outro equipamento eletrônico.

“O processo para a mudança da cor tomaria aproximadamente 24 horas de quando a amostra do plasma está adicionada, embora nós estamos esperando acelerar aquele,” disse Styczynski.

O teste não seria feito para identificar indivíduos com necessidade do tratamento, mas seria usado para avaliar as necessidades nutritivas de uma população maior dos povos.

Os “lugares onde você é provável encontrar deficiências do micronutriente será tipicamente países recurso-deficientes, ou talvez os lugar que sofrem catástrofes naturais,” Styczynski explicaram. “Estas deficiências não são tratadas em um nível individual, mas são consideradas em um nível da população e usadas para tratar uma vila ou uma região que possam ser afetadas. Nós poderíamos tomar amostras de 50 ou 100 povos e poder avaliar o estado nutritivo de uma área.”

Porque as bactérias não têm as mesmas exigências para muitas vitaminas relevantes à saúde humana, os pesquisadores podem ter que mudar organismos quando desenvolvem testes para outros micronutrientes, como a vitamina A. Aqueles testes usarão provavelmente um organismo do fermento que sejam estudados igualmente extensivamente e no que maquinaria genética de detecção e deprodução possa ser introduzida.

“Finalmente, nós esperamos poder testar razoavelmente para uma série inteira dos nutrientes em um curto período de tempo e a custo relativamente baixo porque nenhum equipamento seria necessário no campo,” Styczynski adicionou.

Como parte de sua pesquisa, Styczynski e os assistentes de pesquisa graduados Daniel Watstein e Monica McNerney projectaram o pigmento produzindo a maquinaria no Escherichia Coli. As cores vermelhas e alaranjadas, lycopene e beta-carotina, são produzidas pelos genes tomados dos anantis de Pantoea, um micróbio patogénico da planta. A cor roxa, violacein, veio de uma bactéria do solo. Os genes para produzir os pigmentos foram colocados em um plasmídeo e introduzidos na bactéria.

Os pesquisadores usaram duas proteínas dedetecção dentro do Escherichia Coli e controlaram a extensão para em que aquelas proteínas poderiam girar o pigmento produzindo genes e fora de. Esta aproximação fez as proteínas dedetecção responsivas aos níveis de zinco perto daquele esperado ser encontrado no plasma de sangue, e pode mais ser usada para permitir que girem sobre a níveis arbitrários.

Um dos desafios era evitar produzir as quantidades de pigmento que puderam ser tóxicas à bactéria, ao produzir o pigmento rapidamente bastante para ser visível ao olho nu. E porque os pigmentos alaranjados e vermelhos são gerados no mesmo caminho metabólico, os pesquisadores necessários para estabelecer maneiras de produzir somente um ou o outro de cada vez - um desafio que suas mostras do trabalho possam praticàvel ser endereçadas, embora ainda estão trabalhando para ajustar a aplicação.

Styczynski acredita que este sistema é os micronutrientes primeiramente projetados do sangue da medida usando as bactérias sem exigir o equipamento diagnóstico. Outras técnicas exigiram o equipamento de medida especializado que é difícil de transportar e manter no campo.

“A ideia geral da bio-detecção é certamente lá fora, mas nós tomamos a etapa de desenvolver um sistema que não exigisse o equipamento no campo,” ele dissemos. “Nós acreditamos que este trabalhará bem em áreas do baixo-recurso.”

Entre os passos seguintes são a revelação das técnicas para liofilizar a bactéria, e uma avaliação do impacto ecológico potencial da bactéria alterada. As experimentações de campo das esperanças de Styczynski podem começar dentro dos próximos dois anos.

“Este é um prova--princípio de forma convincente, e nós esperamos começar os aspectos translational deste sistema baseado o que nós temos mostrado já,” no ele adicionamos. “É uma matéria agora de reduzir isto à prática para algo que será finalmente útil.”

Source:

Georgia Institute of Technology