Komórkowy wykrywacz patogenów
Mariusz Kosakowski | 2008-04-14
Wielkimi krokami zbliża się przełom w technologii wykrywania trucizn – tak twierdzą wynalazcy nowego biosensora o nazwie PANTHER.
Nazwa biosensora PANTHER to skrót anglojęzycznej nazwy PAthogen Notification for THreatening Environmental Releases. Jego autorami są naukowcy z MIT Lincoln Laboratory, a licencje na produkcje owego biosensora otrzymała firma Innovative Biosensors (IBI) z Rockville. Firma IBI sprzedaje urządzenia wykrywające szkodliwe związki pod nazwą BioFlash, które wykorzystują właśnie PANTHER.
James Harper, członek zespołu badawczego z Lincoln Laboratory przekonuje, że urządzenie zawierające biosensor PANTHER to znaczący przełom w dziedzinie wykrywania trujących związków. – Urządzenia, które obecnie są w użyciu potrzebują na analizę substancji około 20 minut, PANTHER poradzi sobie z tym w mniej niż 3 minuty – przekonuje naukowiec.
Aby skutecznie wykrywać szkodliwe związki biosensor PANTHER zawiera w sobie oparty na budowie komórki sensor CANARY, czyli Cellular Analysis and Notification of Antigen Risks and Yields. To właśnie CANARY sprawia, że urządzenie wszczyna alarm wkrótce po pojawieniu się nawet śladowej ilość trucizny. Idea powstania tego urządzenia, które swą nazwą przypomina potoczną nazwę Wysp Kanaryjskich sięga 1997 roku. Todd Rider z Lincoln Lab*s tłumaczy sposób działania sensora, który działa podobnie jak komórki B układu immunologicznego. - Limfocyty B są bardzo wrażliwe i działają bardzo szybko w momencie pojawienia się zagrożenia, takie samo zadanie postawiliśmy przed sensorem CANARY – mówi Rider.
Przypominający swą budową komórkę CANARY jest pokryty na swej powierzchni warstwą przeciwciał, charakterystycznych dla określonego rodzaju szkodliwej substancji. Gdy dany patogen wejdzie w kontakt z przeciwciałem na powierzchni „komórki”, natychmiast zostają uruchomione wewnętrzne sygnały biochemiczne, prowadzące do pojawienia się jonów wapnia. Z kolei jony wapnia mają za zadanie pobudzić cząsteczki białka odpowiedzialne za luminescencje. Luminescencja oznacza, że został wykryty patogen i urządzenie podnosi alarm.
Czułość w wykrywaniu patogenów CANARY zawdzięcza wykorzystywaniu przez z siebie komórek układu odpornościowego – limfocytów B. Inne tego rodzaju urządzenia działają dłużej i mniej efektywnie, a to za sprawą metod, jakie wykorzystują. Testy immunologiczne, bądź reakcje łańcuchowe polimerazy (PCR) nie dają takiego efektu jak komórki B sensora CANARY.
Urządzenie BioFlash wykorzystujące biosensor PANTHER oparty na technologii CANARY, ma postać sześcianu o wymiarach 12 x 12 x 12 cali i waży ponad 16 kilogramów. W przedniej ścianie urządzenia znajduje się otwór, poprzez który dostaje się do środka analizowana próbka powietrza. Producenci BioFlash’a upatrują w przyszłości jego miejsce w budynkach, metrze i wszędzie tam gdzie jest możliwy atak terrorystyczny. Analiza próbek żywności na obecność salmonelli, komórek bakteryjnych E. coli, także wchodzi w zakres zastosowań BioFlash’a. Obecnie urządzenie jest w stanie wykryć około 24 różnego rodzaju patogenów, np. wąglika, wirusa ospy wietrznej, czy powodującą tularemię polimorficzną pałeczkę Francisella tularensis, której obecność może prowadzić do wystąpienia posocznicy.
Jeśli badania nad rozwojem prototypu powiodą się to znak, że szykuje się na nam nowa rewolucja w walce z patogenami. Być może nie będzie to sposób na zwalczenie zarazka w prostej linii, ale na pewno sposób na szybkie jego wykrycie i zidentyfikowanie, co już postawiłoby ludzkość o jeden krok przed mikrobem.
Źródło:
- MIT: PANTHER sensor from MIT Lincoln Laboratory quickly detects pathogens, March 3, 2008
- Innovative Biosensors, Inc.
Komentarze
GMOlog | 2008-04-15 10:31:35
Normalnie StarTrek :-)