Nový Test Detekuje Život ohrožující Nedostatek Zinku
V odlehlé vesnici, humanitární pracovnice píchnutí nemocné batole prstu, a stejně jako většina ostatních dětí je krevní vzorky, a to jeden ukazuje testovací proužek žluté. Tak by mohl experimentální test podvýživy provedený s bakteriálními vnitřnostmi fungovat jeden den v terénu, aby odhalil rozšířené nedostatky zinku, které každoročně zabíjejí tisíce.
Tyto vnitřnosti zahrnují plazmidy, které jsou smyčkami DNA., Nejsou to stejné řetězce DNA za reprodukcí a buněčnou konstrukcí, ale fungují jako nano-orgány s genetickými programy, které normálně vedou bakteriální buněčné procesy. Ve studii vedené na Georgia Institute of Technology, výzkumnými pracovníky inženýrství svou vlastní plasmidy na přímé ostatní části extrahované z bakterií, aby se krevní test práce.
Nová technologie ukázala vysoký potenciál jako základ pro levný a snadný test podvýživy, který by mohl být rozšířen o mnoho životně důležitých živin a dalších zdravotních ukazatelů.,
nové, experimentální test je zmrazit-sušené na prášek, který je veden na každodenní teplot, se lze dočíst v oblasti, a může být vhodný pro přesnou analýzu s platnými smartphone app. Mohlo by to překonat klinické a logistické cesty dalších testů, včetně chlazeného transportu na pole nebo zpět do laboratoře, stejně jako ztraceného času.
test nejen detekuje zinek, ale také kvantifikuje jeho klinicky relevantní úrovně, které jsou nezbytné k detekci podvýživy a jsou jednou z hlavních inovací nového testu., Podpora agentury by mohl použít pole verzi testu získat okamžité informace rychle politická rozhodnutí vliv na nutriční intervence.
Skrytý hlad
Dvě miliardy lidí na celém světě trpí nedostatek stopových prvků, které tvrdí miliony životů každý rok, podle Centra pro Kontrolu a Prevenci Nemocí. Samotný nedostatek zinku byl podle studie v Evropském věstníku klinické výživy v roce 2009 obviňován z více než 450 000 úmrtí.
ale špinění podvýživy je složité.,
“ V dnešním rozvojovém světě může mnoho lidí získat dostatek kalorií, ale chybí mnoho živin. Můžete se podívat na někoho a říct, jestli jsou“re dostatek kalorií, ale ne v případě, že“re dostat dostatečné množství vývojově důležité živiny,“ řekl Mark Styczynski, který studii vedl, a je mimořádným profesorem na Georgia Tech, School of Chemical and Biomolecular Engineering.
„vliv je největší na těhotné matky a děti do 5 let, což je, když mají nejvyšší úmrtnost,“ řekl.,
výzkumný tým, který zahrnoval spolupracovníky z Northwestern University, publikoval svou studii v časopise Science Advances. Výzkum byl financovaný National Institutes of Health, National Science Foundation, Výzkumné Laboratoře Air Force Defense Advanced Research Projects Agency, David a Lucile Packard Foundation, a Camille Dreyfus Učitel-Učenec Program.
Malé, to je obrovský
Strojírenství s bakteriální vnitřnosti je nejméně 25 let, s urychlení výzkumu v posledních deseti letech., Tento nový test však označuje malé molekuly, jako je zinek nebo jód, další velkou inovaci.
kvantifikace iontů zinku v této konkrétní studii byla důkazem konceptu plánů na měření mnoha malých molekul relevantních pro terénní testy. Vědci by se mohl rychle rozšířit test pro posouzení úrovně šest životně důležité malé-molekuly živin, stopových prvků, které jsou vysoce relevantní pro nutriční práci v terénu.“možná budeme schopni poměrně rychle provést nové testy na železo, B12, folát, jód a vitamín A,“ řekl Styczynski., „Mohli bychom také kvantifikovat větší molekuly, jako je DNA a proteiny, abychom zjistili, jak špatné je virové ohnisko.“
“ detekce přítomnosti nebo nepřítomnosti něčeho, jako je Ebola nebo těhotenství, je důležitá. Ale být schopen říci, kolik z něčeho máte, jako je živina nebo virus, aniž byste museli dopravovat vybavení přes pole, aby to bylo nedostatečné. Schopnost to udělat by mohla otevřít spoustu dveří v diagnostice a léčbě, “ řekl Styczynski.
Vykuchání bakterie
snadné použití experimentální zinek test stojí v ostrém kontrastu k práci vyžaduje, aby inženýr., Vědci začali používat živé bakterie, které změnily barvy v reakci na zinek, ale tento přístup zasáhl záhyby.“test trval příliš dlouho a objem krve a bakterií, které bychom potřebovali, nebyl jasný,“ řekl Styczynski. „Takže jsme šli bez cely. Vezmete bakterie a odstraníte vnější a genom-hlavní DNA-a zůstane vám tato bohatá směs silně reaktivních částí, ke které můžete přidat svůj vlastní genetický program na plazmidy.,“
přístupy bez buněk umožňují dávkování bakteriálních vnitřností jako sloučenin v chemické reakci, což činí test předvídatelným, spolehlivým a vhodným pro standardizaci. Vědci postavili dva plazmidy řídit testovací procesy.
“ Jeden má geny odebrané z E. coli pro enzym, který rozkládá velký cukr na menší cukry. Ten druhý kontroluje, kolik genu regulátoru je zapnuto v reakci na hladiny zinku,“ řekl Styczynski.,
fialoví
test používá signální molekula, která je částečně velká cukru a začíná žluté, ale jakmile plazmid je enzym, který štěpí cukr, molekula otočí fialová. Hladiny zinku regulují, kolik enzymu je vyrobeno – více zinku znamená více enzymu a více fialové. Pokud test zůstane žlutý, zinek je nebezpečně nízký.
Při testování v séru, tj. krev, jeho bohaté biologie clutterových reakce, a v reálném světě, že nepořádek se liší od člověka k člověku a zkosení barevných schémat od pacienta k pacientovi.,
vědci to vyřešili chemickým trikem, aby vytvořili kalibrační systém, který proudí s tímto zkosením. Pro skutečný test zinek reguloval, jak plazmidy mění barvu, ale první autor studie, Monica McNerney, převrátil věci pro kalibrátor.
, Aby se jeho referenční body, překročila limit hladiny zinku a rozmanité úrovně plazmidů bod po bodu, což ve stupnici barev.
zkoušky a plasmid-pestrá kalibrační body oba obdrželi sérum, které mají být testovány, a nepořádek posunul zkušební a kalibrační body stejným způsobem., Změněná barva testu by mohla být přesně porovnána s barvami kalibračních bodů, aby se zjistily hladiny zinku.
barvy jsou ve viditelném rozsahu, ne fluorescenční, takže nevyžadují žádné zařízení ke čtení. Rychlost změny barvy by mohly odhalit více detailů o obsahu živin, možná přes analýzu smartphone video test.
Reference: McNerney, M. P., Zhang, Y., Stepi, P., Silverman, a. D., Jewett, M. C., & Styczynski, M. P. (2019). Kvantifikace biomarkeru Point-of-care umožněná kalibrací specifickou pro vzorek., Vědecký pokrok, 5(9), eaax4473. https://doi.org/10.1126/sciadv.aax4473
tento článek byl publikován z následujících materiálů. Poznámka: materiál mohl být upraven pro délku a obsah. Pro další informace kontaktujte citovaný zdroj.