'Trampolín' clave sensores para la detección de ADN

Mayo 8, 2016 Admin Salud 0 9
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Según el investigador Dr. Raj Mutharasan, profesor de la Universidad Drexel de Ingeniería, una aplicación única del grupo de titanato zirconato de plomo (PZT) al actual tecnología de sensor piezoeléctrico excitado voladizo ha creado una forma de llevar a cabo pruebas más sensibles y oportuna para el ADN. Esta prueba de ADN permitirá la rápida identificación de las células y las bacterias dañinas.

"Yo comparo esta nueva tecnología a las autoridades que tratan de atrapar a un criminal con las huellas dactilares latentes en lugar de una ficha policial", dijo Mutharasan. "Es más precisa, selectiva y sensible. Con el sensor PZT potencialmente puede detectar el ADN derivado de un número mucho menor de patógenos y en un período mucho más corto de tiempo que los métodos actuales."




Sensor cantilever utiliza corriente eléctrica para las medidas más sensibles

Tecnología de sensor en voladizo, que ha sido de alrededor de un poco más de una década, detecta sus objetivos minutos utilizando un método que es fácil identificarse con un trampolín rebotando con los movimientos de un buceador. El "tablero" cantilever -o en este aplicación- vibra a una frecuencia más alta cuando el buceador salta y se quita su masa. Por el contrario, la frecuencia de vibración de una disminución en voladizo cuando se añade el peso a la misma. La medición de la diferencia de frecuencia de la masa libre contra la masa vibratoria alzada que permiten a los investigadores detectar células o, en este caso, el ADN, en las muestras.

Mutharasan y su grupo combinado de material PZT al voladizo en un diseño innovador, que permite a los investigadores comienzan el efecto de "trampolín" mediante la aplicación de una corriente eléctrica. Esta es una actualización con respecto al método clásico voladizo que requiere un -a película de estímulo exterior del Consejo- de buceo para ajustar el sistema en movimiento.

Desde sensores PZT son totalmente controlables, el grupo de Mutharasan descubierto modos de vibración de orden superior en algunos dibujos que son sensibles a pequeños cambios de masa, del orden de una milmillonésima parte de un microgramo, en muestras líquidas.

"Esta alta sensibilidad nos permite medir moléculas biológicas a un millón de veces más sensible que lo que es factible en la actualidad", dijo Mutharasan

Una segunda ventaja: la temperatura rápida de la replicación del ADN

El voladizo PZT dispositivo es doblemente útil, ya que acelera el proceso de replicación de ADN en una muestra. La replicación es un paso necesario en el proceso de pruebas con el fin de mejorar la calidad de la muestra y positivamente identificar las bacterias o las células, al igual que el cultivo bacteriano en crecimiento. Grupo de Investigación en Muthrasan conducen amplificación y detección de ADN que se debe realizar a temperatura ambiente y en un corto período de tiempo simultáneo.

Replicación típica puede llevar mucho tiempo, porque la muestra se debe calentar para comenzar el proceso. La ventaja del sensor en voladizo es que el ADN de doble cadena se puede hacer vibrar el sensor a la frecuencia apropiada. Este paso es esencial para el proceso de replicación puede cortar un proceso de descubrimiento típico, lo que podría tardar varias horas en menos de una hora.

La National Science Foundation recientemente galardonado con el equipo una beca para continuar la investigación en la replicación del ADN y la detección simultánea utilizando estos vibración piezoeléctrico. El descubrimiento clave que el equipo está construyendo en Mutharasan es su observación de que el ADN puede ser "flojo", un término que describe el proceso de realización de una cadena de ADN para de replicarse mediante la aplicación de energía mecánica a la superficie del sensor a través de PZT.

Con capacidad única de las muestras de PZT sensor para probar líquidos a temperatura ambiente, Mutharasan puede proporcionar para aplicaciones en la comida detección y la contaminación del agua, así como el uso en el campo médico. En la primera prueba, el PZT sensor ha detectado con éxito marcadores de ADN para el cáncer de próstata en muestras de orina, los genes que producen toxinas en E. coli patógena de un gen y la identificación del Plasmodium falciparum causa la malaria en muestras de sangre de pacientes. La tecnología sigue siendo probable que sea tres a cinco años de la disponibilidad comercial de médico y ambiental, según Mutharasan.

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