Avance en biosensores: Nuevo método para detectar virus en desarrollo

Abril 8, 2016 Admin Salud 0 5
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Vasily Kolchenko, profesor asociado de ciencias biológicas en Nueva York City College of Technology (City Tech), es un jugador clave en un grupo de investigación que ha hecho recientemente un avance de enorme importancia potencial para el tratamiento de enfermedades graves.

Su trabajo ha hecho posible, por primera vez, para detectar la partícula viral más pequeño. Ya que incluso una partícula viral puede ser una amenaza mortal, la búsqueda será probablemente hará una importante contribución a la investigación en curso sobre la detección temprana de enfermedades como el SIDA y el cáncer.

Hasta equipo de investigación anunció su descubrimiento de este año en Applied Physics Letters (27 de julio de 2012, el Instituto Americano de Física), sin herramientas o metodología habían tenido éxito en forma confiable y detectar con precisión una sola partícula de virus, que está en el rango de tamaño de una nanopartícula. (Alrededor de 80.000 nanopartículas flanqueado tendría el mismo ancho de un cabello humano).




La investigación potencialmente tiene un gran impacto en el público en general, lo que favorece la detección de la enfermedad en su primera etapa en la que un menor número de agentes patógenos están presentes y las intervenciones médicas pueden ser más eficaces. Este nuevo enfoque también tiene posibles aplicaciones en la identificación de varias moléculas, particularmente proteínas, que son importantes para la investigación, el desarrollo de fármacos, ya sea como los objetivos y tratamientos.

Aunque los científicos han utilizado durante mucho tiempo microscopios para ver objetos tan pequeños como las bacterias, los virus son mucho más pequeños. Incluso los microscopios electrónicos más sensibles, que son voluminosos, caros y difíciles de usar, que no pueden garantizar la detección de estas pequeñas partículas. Otra vuelta de equipo implicó la adición de un nano-antena al dispositivo de detección de luz para mejorar la señal. "La idea de que la luz puede" sentir "la presencia de nanopartículas y responder a su llegada fue revolucionario", dice el Dr. Kolchenko.

"Dado que todos los virus letales y moléculas biológicas más interesantes - proteínas y ADN - pertenecen al mundo nano, nuestra investigación ha demostrado verdaderamente innovador, y su promesa es casi ilimitada en cuanto a la detección de prácticamente todo lo de interés ciencias de la vida ", añade.

Dr. Kolchenko, quien tiene un título de médico, doctor en fisiología y una maestría en matemáticas de la Universidad de Kiev, ha proporcionado una combinación única de experiencia en bioinformática, las matemáticas y la medicina que fue esencial para el éxito del proyecto en el aislado ARN pequeño virus individuales, MS2.

"Me convertí en primer interesado en perseguir la investigación sobre el uso de la luz para la detección y medición de los objetos biológicos más pequeños y no vivir cuando escuché un discurso sobre biosensores que el profesor Stephen Arnold Politécnica/NYU dio a City Tech, "dice el Dr. Kolchenko, que enseña biología en Tech City y la bioinformática en el Politécnico.

El proyecto de investigación de dos años, financiado por $ 400,000 de la Fundación Nacional de la Ciencia, se llevó a cabo en el Laboratorio Politécnica/NYU micro-partículas de biofotónica, bajo la dirección del Dr. Stephen Arnold, en colaboración con los departamentos de física de la Universidad de Fordham y Hunter College, y el departamento de ciencias biológicas en City Tech. Politécnica/NYU solicitó una patente de utilidad para la innovación revolucionaria del equipo.

Antes de que el último proyecto de la NSF, de diez años de investigación en el laboratorio del Dr. Kolchenko y sus colegas condujeron al desarrollo de un diseño de bajo costo, fácil de los dispositivos miniaturizados más sensibles que podrían detectar y medir los virus, las proteínas y el ADN en tiempo real. De 2005 a 2008, el equipo publicó documentos que describen los avances en revistas como Applied Physics Letters, discusiones Faraday y Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

"Uno de los objetivos fundamentales es desarrollar portátil, de bajo costo, fácil de usar y muy sensible al medio ambiente y la investigación en salud," dice el Dr. Kolchenko. "Esta investigación abre la puerta para la detección y medición de nanopartículas biológicos y otros que son esenciales en la biología molecular, la medicina clínica y diagnóstico, epidemiología, la ecología, la nanotecnología y otras áreas de alta sensibilidad."

Se prevé seguir la investigación, según el Dr. Kolchenko. "Dado que las moléculas son proteínas individuales mucho más pequeñas de partículas virales, su detección será la última prueba del método", dice. "Esperamos que después de un poco de investigación y desarrollo más ', nuestro método identificará sola proteína también."

Este tipo de investigación podría permitir la proyección anterior de marcadores tumorales, que son moléculas de proteínas que se producen cuando se desarrolle el cáncer. Actualmente, hay varios marcadores que potencialmente podrían ser detectadas por el nuevo biosensor; la detección temprana de estos marcadores puede permitir el tratamiento comience antes, el aumento en las tasas de supervivencia del cáncer.

Dice el Dr. Kolchenko, "sólo hemos arañado la superficie de lo que es probable que sea posible."

Nueva York City College of Technology (City Tech) de la City University de Nueva York (CUNY) es la universidad pública más grande de la tecnología en el estado de Nueva York. Situado a 300 Jay Street en el centro de Brooklyn, la universidad inscribe a más de 16.000 estudiantes en 63 bachillerato, asociado y programas de certificación especializados.

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