Ierīce piedāvā dopinga pārbaudi uz ceļa

Vēlāk šogad Philips ieviesīs rokas elektronisku ierīci, kas izmanto magnētiskās nanodaļiņas, lai pārbaudītu piecas galvenās izklaidējošās zāles.

Ātrs labojums: Philips zāļu testeris izmanto kārtridžu, kurā ir magnētiskas nanodaļiņas, un rokas analizatoru. Neapmierinātā kopējā iekšējā refleksija (FTIR) tiek izmantota, lai 90 sekunžu laikā noteiktu piecas galvenās izklaidējošās narkotikas.

Ierīce ir paredzēta izmantošanai uz ceļiem tiesībaizsardzības iestādēm, un tajā ietilpst vienreizējās lietošanas plastmasas kasetne un rokas analizators. Kasetnei ir divas sastāvdaļas: paraugu savācējs siekalu savākšanai un mērīšanas kamera, kurā ir magnētiskās nanodaļiņas. Daļiņas ir pārklātas ar ligandiem, kas saistās ar vienu no piecām dažādām narkotiku grupām: kokaīnu, heroīnu, kaņepēm, amfetamīnu un metamfetamīnu.

Philips sāka pētīt iespēju izveidot magnētisko biodetektoru 2001. gadā, divus gadus pēc tam, kad pētnieku komanda Jūras pētniecības laboratorijā (NRL) Vašingtonā pirmo reizi izmantoja magnētiskos sensorus, kas ir līdzīgi tiem, ko izmanto cietajos diskos, lai izlaistu noteiktus biokara aģentus. . NRL zinātnieki marķēja bioloģiskās molekulas, kas paredzētas saistīšanai ar mērķa aģentiem ar magnētiskām mikropērlītēm, un pēc tam optiski un magnētiski skenēja marķētos mērķus. Pēdējā pieeja izmantoja tos pašus milzīgos magnetoizturīgos (GMR) sensorus, kas nolasa bitus iPod cietajā diskā. Viņi ātri izstrādāja apavu kastes izmēra prototipu, kas spēj noteikt toksīnus, tostarp ricīnu un Sibīrijas mēri.

Sākotnēji Philips izstrādāja gan GMR sensoru, gan optisko sensoru, kas balstās uz neapmierināto kopējo iekšējo atspīdumu (FTIR) — to pašu parādību, kas ir pirkstu nospiedumu skeneru un daudzskārienu ekrānu pamatā. Uzņēmums nolēma izmantot FTIR ceļu, lai izmantotu savas zināšanas optisko sensoru izveidē plaša patēriņa elektronikas ierīcēm, saka Jeroen Nieuwenhuis, Philips Handheld Immunoassays, nodaļas, kas ir atbildīga par biosensoru tehnoloģijas komercializāciju ar tirdzniecības nosaukumu Magnotech, tehniskais direktors. .

Pāreja uz optiskās noteikšanas metodi ļāva Philips arī vienkāršot ierīcē izmantotās testa kasetnes, padarot tās vieglāk masveidā ražotas, saka Nieuwenhuis. Viņš piebilst, ka, izmantojot pašreizējo uz FTIR balstītu sistēmu, mēs varam vieglāk izgatavot vienkāršākas kasetnes lielākos daudzumos.

Kad ierīces paraugu savācējs ir absorbējis pietiekami daudz siekalu, tas automātiski maina krāsu un pēc tam var tikt ievietots mērīšanas kamerā, kur sajaucas siekalas un nanodaļiņas. Elektromagnēts paātrina nanodaļiņas līdz sensora virsmai, kuras dažādas daļas ir iepriekš apstrādātas ar vienu no piecām mērķa zāļu molekulām. Ja paraugā ir kādas no piecām zālēm pēdas, nanodaļiņas ar tām saistās. Ja paraugā nav zāļu, nanodaļiņas saistīsies ar sensora virsmu, kas pārklāta ar zālēm.

Pēc tam tiek mainīta magnētiskā lauka orientācija, kas vispirms piesaistīja nanodaļiņas sensoram, noņemot visas ar nano iezīmētās zāļu molekulas, kas nejauši varētu būt pielipušas sensora virsmai, bet atstājot likumīgi saistītās molekulas. Šis pēdējais magnētiskais triks sola samazināt to, ko Lerijs Kricka, Pensilvānijas universitātes klīniskais ķīmiķis, kurš nesen bija raksta līdzautors. Klīniskā ķīmija attiecībā uz magnētisma izmantošanu testēšanā aprūpes punktā, aicina šādus testus būt par lielu ierobežojumu: netīša molekulāro marķējumu uztveršana uz testa virsmas, kas ir galvenais gan viltus pozitīvu, gan viltus negatīvu cēlonis. Kricka nav saistīts ar Philips, bet kalpo kā konsultants T2 Biosciences, Kembridžas, MA, uzņēmumam, kas reklamē magnētisko biosensoru, kura pamatā ir MRI tehnoloģija.

Analīzes fāzē no sensora tiek atsists gaismas stars. Jebkuras nanodaļiņas, kas saistītas ar virsmu, mainīs tās refrakcijas indeksu, tādējādi mainot atstarotās gaismas intensitāti un norādot zāļu koncentrāciju paraugā. Imobilizējot dažādas zāļu molekulas dažādās sensora virsmas daļās, analizators spēj identificēt attiecīgās zāļu pēdas. Elektroniskā ekrānā tiek parādītas instrukcijas un vienkāršs krāsu kodēts rezultātu nolasījums.

Pārbaude aizņem mazāk nekā 90 sekundes, un tā var noteikt zāles koncentrācijās, ko mēra daļās uz miljardu, izmantojot vienu mikrolitru siekalu. Sensors spēj sasniegt vēl lielāku jutību — tas ir izmantots, lai noteiktu sirds troponīnu, kas ir bieži lietots sirdslēkmes indikators, koncentrācijā, kas ir 1000 reižu zemāka.

Philips galu galā plāno ienākt veselības aprūpes tirgū. Tā strādā pie platformas, kas spēj pārbaudīt asinis, kā arī siekalas, un meklē partnerus, kas varētu palīdzēt paplašināt testēšanas izvēlni, nodrošinot to ar papildu biomarķieriem.

Citi pētnieki ir izveidojuši eksperimentālas ierīces, lai magnētiski atklātu plašu biomolekulu klāstu nelielos asins vai siekalu paraugos ārkārtīgi zemās koncentrācijās. Bieži vien tas ir saistīts ar mikrofluidisku vai magnētisku spēku izmantošanu, lai ātri izvadītu magnētiski marķētās molekulas caur skeneriem, lai gan Jūtas Universitātes grupa pat ir izveidojusi prototipu, kurā ar paraugu piekrautu kociņu pārvelk pāri GMR sensoram, piemēram, kredītkartei. caur lasītāju.

Augstas jutības, maza paraugu apjoma, miniaturizācijas, ātruma un lietošanas vienkāršības kombinācija ir radījusi cerības uz rokas biosensoru, kas varētu veikt sarežģītus testus ar augstu precizitāti.

Visi cenšas tur nokļūt, saka Kricka. Jautājums ir, kurš uzvarēs? Tā kā Philips sadarbībā ar Lielbritānijas diagnostikas firmu Cozart līdz gada beigām plāno ieviest savu narkotiku testeri Eiropā, plaša patēriņa elektronikas ražotājs, šķiet, ir gatavs iegūt balvu.

paslēpties