Ny Test Oppdager livstruende Sink-Mangel
I en avsidesliggende landsby, hjelpearbeider brodden en sykelig pjokk er fingertuppen, og som de fleste andre barn blodprøver, dette blir en test gul stripe. Det er hvordan en eksperimentell underernæring test gjort med bakteriell innmaten kunne jobbe en dag i felt for å utsette utbredt sink mangler som dreper tusenvis hvert år.
Disse innmaten inkluderer plasmider, som er ledd av DNA., De er ikke den samme DNA-tråder bak reproduksjon og celle konstruksjon, men fungerer i stedet som nano-organer med genetiske programmer som normalt guide bakteriell celle prosesser. I en studie ledet av Georgia Institute of Technology, forskere utviklet sin egen plasmider til å lede andre deler hentet fra bakterier til å gjøre blodprøve arbeid.
Den nye teknologien viste stort potensial som grunnlag for en billig, enkel underernæring test som kan bli utvidet til å omfatte mange viktige næringsstoffer og andre helseindikatorer.,
Den nye, eksperimentelle test er fryse-tørket til et pulver som er holdt i hverdagen temperaturer, kan leses i feltet, og kan være egnet for presis analyse med en gjeldende smarttelefonen app. Det kunne overvinne den kliniske og logistiske slitet av andre tester, inkludert nedkjølt transport til feltet eller tilbake til en lab, samt tapte tid.
test ikke bare oppdager sink, men også kvantifiserer sin klinisk relevante nivåer, noe som er nødvendig for å oppdage underernæring og er en av de nye test viktigste innovasjoner., Hjelpeorganisasjoner kan bruke et felt versjonen av testen for å få umiddelbar informasjon til raskt å påvirke politiske beslutninger på ernæringsmessige tiltak.
Skjult sult
To milliarder mennesker i verden lider av tilsettinger mangler, som hevder millioner av liv hvert år, ifølge Centers for Sykdom Kontroll og Forebygging. Sink-mangel alene ble beskyldt for mer enn 450,000 dødsfall i 2009, ifølge en studie i European Journal of Clinical Nutrition.
Men spotting underernæring er vanskelig.,
«I den tredje verden i dag, mange mennesker kan få nok kalorier, men går glipp av en rekke næringsstoffer. Du kan se på noen og fortelle om de»re får i deg nok kalorier, men ikke hvis de»re å få tilstrekkelige mengder av utviklingshemmede viktige næringsstoffer,» sa Mark Styczynski, som ledet studien, og er førsteamanuensis i Georgia Tech School of Kjemiske og biologiske makromolekylers Engineering.
«virkningen er størst på gravide mødre og barn under 5 år, som er når de har den høyeste dødeligheten,» sa han.,
forskerteamet, som inkluderte samarbeidspartnere fra Northwestern University, publiserte sin studie i tidsskriftet Science Fremskritt. Forskningen ble finansiert av National Institutes of Health, National Science Foundation, Air Force Research Laboratory, the Defense Advanced Research Projects Agency, David og Lucille Packard Foundation, og Camille Dreyfus Lærer-Scholar Program.
Lite er stort
Prosjektering med bakteriell innmaten er minst 25 år gamle, med forskning akselererende i løpet av siste tiår., Men denne nye testen flagg små molekyler, som sink eller jod, en annen stor innovasjon.
kvantifisering av sink-ioner i denne spesielle studien var proof of concept for planer for å måle mange små molekyler som er relevante for i-tester i felt. Forskerne kunne raskt utvide testen til å vurdere nivåer av seks viktige små-molekylet næringsstoffer, mikronæringsstoffer, som er svært relevante for å ernæringsmessige feltarbeid.
«Vi kan være i stand til rimelig raskt lage nye tester for jern, B12, folat, jod og vitamin A,» Styczynski sa., «Vi kunne også kvantifisere større molekyler som DNA og proteiner for å finne ut hvor ille et virusutbrudd er.»
«å Oppdage tilstedeværelsen eller fraværet av noe som Ebola eller svangerskapet er viktig. Men å være i stand til å si hvor mye av noe du har, som er et næringsstoff eller et virus, uten å måtte frakte utstyr gjennom feltet for å gjøre det har manglet. Evnen til å gjøre det de kan åpne mange dører i diagnostikk og behandling,» Styczynski sa.
Disemboweling bakterier
enkel bruk av eksperimentelle sink testen står i sterk kontrast til det arbeid som kreves for å lage det., Forskerne startet med levende bakterier som endret farger i reaksjon på sink, men at tilnærmingen treffer snags.
«testen tok for lang tid, og volumet av blod og bakterier som vi trenger ikke var klart,» Styczynski sa. «Så, vi dro celle-gratis. Du tar bakterier og ta den utenfor og genom-den viktigste DNA-og du sitter igjen med denne rike blanding av sterkt reaktive deler, som du kan legge til dine egne genetiske program på plasmider.,»
Celle-gratis tilnærminger tillate bakteriell innmaten å være dosert forbindelser som i en kjemisk reaksjon, noe som gjør testen forutsigbar, pålitelig og egnet for standardisering. Forskerne bygget to plasmider å drive test»s prosesser.
«Man har gener som er hentet fra E. coli for et enzym som bryter ned en stor sukker i mindre sukker. Den andre kontrollerer hvor mye av en regulator genet blir skrudd på, i respons til nivåer av sink,» Styczynski sa.,
Slå lilla
test bruker et signal molekyl som er delvis en stor sukker og starter gul, men når plasmider gjør et enzym som cleaves sukker, molekylet blir lilla. Sink nivåer regulere hvor mye enzym er laget — mer sink betyr mer enzym og mer lilla. Hvis testen fortsatt er gul, sink er farlig lav.
Når testet i serum, dvs. blod, sin rike biologi clutters reaksjon, og i den virkelige verden, at støy er forskjellig fra person til person og ville skew farger fra pasient til pasient.,
forskerne løst dette med en kjemisk triks for å få en kalibrering system som flyter med at skew. For selve testen, sink regulert hvordan plasmidene endre fargen, men studien er første forfatteren, Monica McNerney, snudd ting for kalibratoren.
for Å gjøre sine referansepunkter, hun maxed ut sink nivåer og varierte nivåene av plasmider punkt for punkt, noe som resulterer i en skala av farger.
test og plasmider-variert kalibrering poeng både fått serum for å bli testet, og rotet flyttet test og kalibrering poeng i en identisk måte., Endret farge på testen kan være nøyaktig i forhold til fargene på kalibrering poeng for å fastslå sink nivåer.
farger i det synlige området, ikke lysstoffrør, så de krever ingen enheten til å lese. Hastigheten på farge endring kunne avsløre flere detaljer om næringsinnhold, kanskje via en analyse av smarttelefon video tatt av testen.
Referanse: McNerney, M. P., Zhang, Y., Steppe, S., Silverman, A. D., Jewett, M. C., & Styczynski, M. P. (2019). Point-of-care biomarkør kvantifisering aktivert, ved eksempel-spesifikke kalibrering., Vitenskapens Fremskritt, 5(9), eaax4473. https://doi.org/10.1126/sciadv.aax4473
Denne artikkelen har vært publisert på nytt fra følgende materialer. Merk: materiale kan ha blitt redigert med hensyn til lengde og innhold. For ytterligere informasjon, vennligst kontakt sitert kilde.