Суббота, 21 июня, 2025
Новости биотехнологий
No Result
View All Result
No Result
View All Result
Новости биотехнологий
No Result
View All Result
Home Нанобиотехнологии

Микро-устройство для обнаружения бактерий и вирусов

18.04.2020
Нанобиотехнологии
0
39
VIEWS
Share on FacebookShare on Twitter

Исследователи-разработчики разработали миниатюрное лабораторное устройство нового поколения, которое использует магнитные нано-шарики для выделения мельчайших бактериальных частиц, вызывающих заболевания. Использование этой новой технологии улучшает выделение лекарственно-устойчивых штаммов бактериальных инфекций и трудно обнаруживаемые микрочастицы, из которых состоят Эбола и коронавирусы.

[penci_related_posts title=”Вам также может быть интересно” number=”4″ style=”list” align=”none” displayby=”cat” orderby=”random”]

Ке Ду и Бланка Лапизко-Энсинас, преподаватели-исследователи в Техническом колледже Кейт Глисон при Рочестерском технологическом институте, работали с международной командой над разработкой новой системы – микрофлюидного устройства.

Устойчивые к лекарственным средствам бактериальные инфекции вызывают сотни тысяч смертей во всем мире каждый год и это число постоянно увеличивается. Согласно отчету ООН к 2050 году смертность, вызванная устойчивостью к антибиотикам может достигнуть 10 миллионов в год, пояснил Ду.

«Нам крайне важно лучше выявлять, понимать и лечить эти заболевания. Для обеспечения быстрого и точного обнаружения, очистка и подготовка образцов являются критически важными, именно это мы и предлагаем». «Устройство для выделения и обнаружения вирусов, таких как коронавирус и лихорадка Эбола», – сказал Ду, доцент кафедры машиностроения. Коллектив лаборатории заинтересован в обнаружении бактериальной инфекции, особенно в жидкостях организма. Одна из основных проблем для обнаружения заключается в том, как лучше изолировать более высокие концентрации патогенных микроорганизмов.

Устройство представляет собой сложную лабораторную среду, которая может быть использована в полевых больницах или клиниках и должна намного быстрее собирать и анализировать образцы, чем имеющиеся в продаже мембранные фильтры. Его каналы захватывают мелкие молекулы бактерий, которые притягиваются к упакованным магнитным микрочастицам.

Эта комбинация более глубоких каналов на наноустройстве, увеличенная скорость потока жидкостей, в которых находятся бактерии и включение магнитных шариков вдоль каналов устройства улучшает процесс захвата / изоляции бактериальных образцов. Исследователи смогли успешно изолировать бактерии от различных жидкостей с помощью матричного фильтра на основе микрочастиц. Фильтр улавливает частицы в небольших пустотах в устройстве, обеспечивая большую концентрацию бактерий для анализа. Дополнительное преимущество меньшего устройства, такого как это, позволяет одновременно тестировать несколько образцов.

«Мы можем принести это портативное устройство в озеро, которое было заражено кишечной палочкой. Мы сможем взять несколько миллилитров пробы воды и пропустить ее через наше устройство, чтобы бактерии могли быть захвачены и сконцентрированы. Мы можем либо быстро обнаруживать эти бактерии в устройстве или выделять их в определенные химические вещества для их анализа », – сказал Ду, чья ранняя работа была сосредоточена на устройствах, использующих технологию редактирования генов CRISPR и фундаментальное понимание динамики жидкости.

Сотрудничество с Lapizco-Encinas, биомедицинским инженером с опытом работы в области диэлектрофореза – процесса, в котором электрический ток используется для разделения биомолекул, – благодаря их совместному сотрудничеству возросла способность к лучшему обнаружению патогенных микроорганизмов, особенно для выделения и концентрации бактерий и микроводорослей.

«Наша цель – не только изолировать и обнаруживать бактерии в воде и плазме человека, но и работать с образцами цельной крови, чтобы понять и обнаружить заражение крови, такое как сепсис. У нас уже есть конкретный план для этого. Идея состоит в том, чтобы использовать пару нано-ситовые устройства для последовательной изоляции », – сказал Лапизко-Энсинас, доцент кафедры биомедицинской инженерии RIT.

Du и Lapizco-Encinas были частью команды, состоящей из инженеров-механиков и биомедицинских специалистов из Rutgers, Университета Алабамы, SUNY Binghamton и Института Цинхуа-Беркли в Шэньчжэне в Китае, для решения глобальных проблем пандемии болезней. Новые данные опубликованы в статье «Быстрое улавливание и извлечение кишечной палочки для биологических жидкостей с помощью трехмерного нано-устройства, сложенного в бусины», в журнале ACS Applied Materials and Interfaces .

Исследовательская группа – это докторантура и аспиранты RIT Xinye Chen, Abbi Miller и Qian He; Университет штата Алабама доцент кафедры электротехники и вычислительной техники Ю. Ган и студент бакалавриата Шэнтин Цао; Руо-Цянь Ван, доцент кафедры гражданского и экологического инжиниринга Университета Рутгерс; Синь Юн, доцент кафедры машиностроения из SUNY Binghamton; Пейу Цинь из Центра точной медицины и здравоохранения, Институт Цинхуа-Беркли, Шэньчжэнь, Китай; и Цзе Чжан, Carollo Engineers Inc. в Сиэтле.


Источник:

Рочестерский технологический институт
Фото: Shutterstock

Предыдущий

Мобильные роботы в борьбе с коронавирусом

Следующий

Производитель майонеза «Слобода поможет учёным заработать в период пандемии

  • Конфиденциальность

© 2021-2024 Новости биотехнологий

  • БИОИНФОРМАТИКА
  • БИОБЕЗОПАСТНОСТЬ
  • НАНОБИОТЕХНОЛОГИИ
  • СИНТЕТИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ
  • ОТРАСЛЕВЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ
  • ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
  • СТАРТАПЫ
  • COVID-19

© 2021-2024 Новости биотехнологий

Welcome Back!

Login to your account below

Forgotten Password?

Create New Account!

Fill the forms below to register

All fields are required. Log In

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Просматривая этот сайт, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности