НОВАЯ СИСТЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ вращающегося магнитного поля, ПО ВЫЯВЛЕНИЮ патогенов
Исследователи в Университете Пурдью Univ. и герцог Univ. разработали метод, который использует магнитные поля выборочно отдельные крошечные магнитные частицы, представляющие очень чувствительный метод диагностики потенциально заболеваний путем тестирования образцов от пациентов. "Потому что различные padiogens могут быть привлечены к конкретным размера магнитных частиц и новой техники могут выборочно отдельных частиц по размеру, метод может быть использован для диагностики присутствии многих болезней в одном образце, говорит Gil Ли, профессор химического и биомедицинской инженерии в Университете Пурдью.
Микронных размеров магнитных частиц были покрыты антителами, которые привлекают определенные патогенные микроорганизмы, и затем смешивается с образцами крови у пациентов. Важнейшей частью технологии микрочипом, содержащим массив металлических дисков так велик, как 5 мкм, и миллионные доли метра. Магнитных частиц диспергированного в жидкости, которая находится в контейнере жилья умереть чипа. Контейнер с трех сторон окружена электромагнитов напряжением в последовательности производства вращающегося магнитного поля.
"Как вращается магнитного поля, частицы движутся с одного диска на другой, пока они отделены от остальной части образца. Вращение магнитного поля на конкретные скорости отделяет только частицы определенного размера, то есть патогенов, связанных с этими частицами будут отделены от образца путем изменения скорости вращения, "Lee объясняет.
В недавних экспериментах, образцов, содержащих магнитные частицы при дрожжи были размещены внутри вращающегося магнитного поля, и отделен от остальной умереть образцов. Технология, получившая название нелинейных магнитофореза разделения работ с использованием массива дисков из кобальта и хрома с покрытием для предотвращения коррозии. Дисков, периодически расположенных на поверхности кремниевого чипа.
Преимущество этого метода в том, что она может быть использована одновременно отдельно и идентификации патогенов с чувствительностью до миллиона раз выше, чем "твердофазного иммуноанализа" обычно используется сегодня для диагностики человека, говорит Хао-Шань, соучредитель MagSense Науки о живой природе Инк и ученым-исследователем в компании, расположенные в научно-исследовательском парке Пердью. Компания разрабатывает новый метод для получения магнитных частиц.
Потенциальное воздействие
Биотехнологической отрасли в настоящее время использует магнитные частицы, чтобы наркотики путем отделения компонентов в биологических материалах. Частиц привлечения конкретных типов молекул, таких как белки и ДНК, а затем магнит используется для разделения их от остальной части образца. Новый подход, однако, стремится использовать частицы не для исследований, но и для медицинской диагностики или, возможно, для обнаружения биологических материалов в пробах окружающей среды.
Микронных размеров магнитных частиц, которые сделаны из тысяч нанометрового размера частиц, имеют свойство суперпарамагнетизма. Это значит, мне частицы не обладают магнитными свойствами, если tfiey в магнитном поле, поэтому они могут быть использованы в решении, не привлекая друг с другом и нанося удар вместе, что крайне важно, чтобы они распределены равномерно по всей решения. Но как только вращающегося магнитного поля, частицы становятся магнитные, что позволяет им быть разделены.
"То, что некоторые люди делают весьма успешно прилагает антител tiiat признать, патогенных микроорганизмов, как бактерии и вирусы этих магнитных частиц", говорит Ли. "Одна из вещей, мы работали на протяжении довольно длительного времени, чтобы определить различные padiogens одновременно", продолжает он.
Такое новшество представляет собой новый мощный инструмент для медицинской диагностики. "Когда вы входите в кабинет врача, проблема заключается в том, что это может быть один из пяти или шести различных padiogens давая вам симптомы", сказал Ли. "Врачи не могут определить, какой патоген у вас есть, так что они просто дают вам антибиотик широкого спектра действия или рассказать вам пойти домой и отдохнуть. Там, безусловно, является потребность в технологии, которые могут распознать несколько padiogens одновременно и на очень низком уровне. Это вероятнее всего, они будут chipbased технологий, которые легко выполнить в медицинской среде. "
Частицы сказал двигаться в нелинейных моды, потому что их движение не просто увеличить как скорость вращающегося магнитного поля увеличивается. "Существует удивительный эффект, где в какой-то момент частицы двигаться из-за их размера или то, что они привязаны", говорит Ли. "Этот эффект позволит нам быстро сортировать tiirough миллиона частиц и сказать, что одна У определенные бактерии на ней, что одна У вируса на нем"
Диски расположены так tiiat их полюсов момент в том же направлении. Частицы обращается через чип, поскольку они привлекают магнитных полей, вытекающих из полюсов, и в результате внешнего вращающегося магнитного поля.
Различные частицы имеют различные размеры "критических частот", который означает, что они двигались по чип вращением внешнего магнитного поля на конкретные скорости, соответствующие этим частотам. "Таким образом, с определенной частотой, вы увидите больших частиц, движущихся и более мелкие частицы рода джиттера и обратно", отмечает Ли. Эта частота выше, для более крупных частиц, чем для более мелких частиц, так что ускорение и замедление вращения внешнего магнитного поля заставляет частицы двигаться с учетом их размера.
"Скажем, мы хотели бы разобраться в 50 различных магнитных размеров частиц, и мы могли положить различных антител на каждую 1", сказал Ли. Тогда каждый будет реагировать с различными патогена. Могло быть один для вируса денге, по одному для вируса Западного Нила, и таким образом я мог бы добавить их в крови больного и сортировать их в течение 2 минут.
