Uusi Testi Tunnistaa hengenvaaralliset Sinkin Puutos
syrjäisessä kylässä, tukea työntekijän mulkut sairaalloinen lapsi sormenpäästä, ja kuten useimmat muut lasten verinäytteitä, tämä muuttuu testiliuskan keltaisen. Se, miten kokeellinen aliravitsemus testi tehty bakteeri sisuskalut voisi toimia eräänä päivänä alalla paljastaa laajaa sinkin puutteet, jotka tappavat tuhansia joka vuosi.
Näitä innardeja ovat plasmidit, jotka ovat DNA: n silmukoita., Ne eivät ole sama DNA-säikeet takana lisääntymiselle ja solujen rakentamiseen, mutta toiminta sen sijaan, kuten nano-elinten kanssa geneettisiä ohjelmia, jotka normaalisti opas bakteeri-solun prosesseja. Tutkimuksessa, jota johti Georgia Institute of Technology, tutkijat suunniteltu oman plasmidit suoraan muut osat uutetaan bakteerit tehdä verikoe työtä.
uutta tekniikkaa osoitti suuren potentiaalin perustana edullinen, helppo aliravitsemus testi, joka voitaisiin laajentaa koskemaan monia elintärkeitä ravintoaineita ja muita terveyden indikaattoreita.,
uusi, kokeellinen testi on kylmäkuivattu jauhe, joka pidetään arjen lämpötiloissa, voidaan lukea alalla, ja voi olla sopiva tarkka analyysi soveltuva älypuhelin app. Se voisi voittaa muiden testien kliiniset ja logistiset kuljetukset, mukaan lukien kylmäkuljetukset pellolle tai takaisin laboratorioon, sekä menetetyn ajan.
testi ei ainoastaan havaitse sinkkiä, vaan myös määrittää sen kliinisesti merkitykselliset tasot, mikä on tarpeen aliravitsemuksen havaitsemiseksi ja on yksi uuden testin tärkeimmistä innovaatioista., Avustusjärjestöt voisivat käyttää kenttää versio testi saada välitöntä tietoa nopeasti vaikuttaa politiikkaan päätöksiä ravitsemuksellisia interventioita.
Piilotettu nälkä
Kaksi miljardia ihmistä maailmassa kärsii hivenaineiden puutteet, jotka väittävät miljoonia ihmishenkiä vuosittain, mukaan Centers for Disease Control and Prevention. Sinkin puute oli yksin syyttää yli 450000 kuolemista vuonna 2009, tutkimuksen mukaan Euroopan Journal of Clinical Nutrition.
mutta aliravitsemuksen bongaaminen on hankalaa.,
” nykymaailmassa moni saattaa saada tarpeeksi kaloreita, mutta jättää paljon ravinteita käyttämättä. Voit katsoa jotakuta ja kertoa, jos he”re saada tarpeeksi kaloreita, mutta ei, jos ne”uudelleen saada riittäviä määriä kehityksellisesti tärkeitä ravintoaineita,” sanoi Mark Styczynski, joka johti tutkimusta ja on apulaisprofessorina vuonna Georgia Tech on Kemian ja Biomolecular Engineering.
”vaikutus on suurin, raskaana oleville äideille ja alle 5, joka on, kun he on korkein kuolleisuus,” hän sanoi.,
tutkimusryhmä, johon kuului Northwestern Universityn yhteistyökumppaneita, julkaisi tutkimuksensa Science Advances-lehdessä. Tutkimuksen rahoittivat National Institutes of Health, National Science Foundation, Air Force Research Laboratory, Defense Advanced Research projects Agency, David ja Lucille Packard-Säätiö, ja Camille Dreyfus Opettaja-Tutkija-Ohjelma.
Pieni on valtava
Tekniikan bakteeri sisuskalut on vähintään 25-vuotias, tutkimuksen kiihtyy viime vuosikymmenen aikana., Mutta tämä uusi testi liputtaa pieniä molekyylejä, kuten sinkkiä tai jodia, toinen suuri innovaatio.
kvantifiointia sinkki-ioneja tässä nimenomaisessa tutkimuksessa oli proof of concept suunnitelmia mitata monia pieniä molekyylejä merkitystä kenttäkokeet. Tutkijat voivat nopeasti laajentaa testi arvioida tasoa kuusi tärkeää pienille-molekyyli, ravintoaineita, hivenaineita, jotka ovat erittäin tärkeitä ravitsemuksellisia kenttätyö.
”Emme voi kohtuudella nopeasti tehdä uusia testejä, raudan, B12-vitamiinin, folaatin, jodin ja A-vitamiinin” Styczynski sanoi., ”Voisimme myös kvantifioida isompia molekyylejä, kuten DNA: ta ja proteiineja, auttaaksemme selvittämään, kuinka paha virusepidemia on.”
” Ebolan tai raskauden kaltaisen läsnäolon tai puuttumisen havaitseminen on tärkeää. Mutta voi sanoa, kuinka paljon jotain on, kuten ravinteiden tai a-viruksen, ilman matkan laitteet kentän läpi tehdä se on puuttunut. Kyky tehdä se voisi avata paljon ovia diagnostiikassa ja hoidossa”, Styczynski sanoi.
Disemboweling bakteerit
helppokäyttöisyys kokeellinen sinkki testi on räikeässä ristiriidassa työllä vaaditaan insinööri sitä., Tutkijat alkoi käyttää eläviä bakteereja, jotka muutti väriä reaktio sinkkiä, mutta tämä lähestymistapa hit ongelmakohta.
”testi kesti liian kauan, eikä tarvitsemiemme veren ja bakteerien määrä ollut selvä”, Styczynski sanoi. ”Joten menimme sellittömästi. Ota bakteerit ja poistaa ulkopuolella ja genomi … suurin DNA-ja olet jäänyt tämä rikas sekoitus voimakkaasti reaktiivisia osia, joihin voit lisätä omia geneettinen ohjelma plasmideja.,”
Cell-free lähestymistapa mahdollistaa bakteerien sisuskalut annosteltava, kuten yhdisteiden kemiallisen reaktion, jolloin testi ennustettavissa, luotettava, ja sopii standardointi. Tutkijat rakensivat kaksi plasmidia ajamaan testin prosesseja.
” yhdellä on E. coli-bakteerista otetut geenit entsyymille, joka pilkkoo ison sokerin pienemmiksi sokereiksi. Toinen kontrolloi, kuinka paljon säätelygeeniä kytketään päälle vastauksena sinkkipitoisuuksiin, Styczynski sanoi.,
Turning purple
testi käyttää signaalin molekyylin, joka on osittain iso sokerin ja alkaa keltainen, mutta kun plasmidi tekee entsyymi, joka pilkkoo sokerin molekyyli kääntyy violetti. Sinkkitasot säätelevät, kuinka paljon entsyymiä valmistetaan-enemmän sinkkiä tarkoittaa enemmän entsyymiä ja enemmän violettia. Jos testi pysyy keltaisena, sinkkiä on vaarallisen vähän.
Kun testattu seerumin, eli veren, sen rikas biologian clutters reaktio, ja todellisessa maailmassa, että sotkua eroaa henkilöstä toiseen, ja peittävät värimallit alkaen potilaasta toiseen.,
tutkijat ratkaista tämä kemiallinen temppu tehdä kalibrointi järjestelmä että virtaa vinossa. Varsinaisessa testissä sinkki sääteli, miten plasmidit muuttavat väriä, mutta tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja Monica McNerney käänsi asiat kalibraattorille.
tehdäkseen referenssipisteensä hän maksimoi sinkkipitoisuudet ja vaihteli plasmidien tasoja piste pisteeltä, jolloin tuloksena oli väriasteikko.
testi ja plasmidi-monipuolinen kalibrointi pistettä saivat molemmat seerumin testataan, ja sotkua siirtynyt testaus ja kalibrointi pisteitä samalla tavalla., Testin muuttunut väri voitiin tarkasti verrata kalibrointipisteiden väreihin sinkkipitoisuuksien selvittämiseksi.
värit ovat näkyvällä alueella, eivät loisteputkia, joten ne eivät vaadi laitetta lukemaan. Nopeus väri muutos voisi paljastaa enemmän yksityiskohtia siitä, ravinne, ehkä kautta analyysi älypuhelin video otettu testi.
Viite: McNerney, M. P., Zhang, Y., Aro, P., Silverman, A. D., Jewett, M. C., & Styczynski, M. P. (2019). Hoitopaikan biomarkkerin kvantifiointi mahdollistettu näytekohtaisella kalibroinnilla., Tieteen edistysaskeleet, 5(9), eaax4473. https://doi.org/10.1126/sciadv.aax4473
Tämä artikkeli on julkaistu uudelleen alkaen seuraavat materiaalit. Huomautus: aineistoa on voitu muokata pituuden ja sisällön osalta. Lisätietoja antaa mainittu lähde.