Forskare vid Purdue University har arbetat med att utveckla ny teknik för att hjälpa till att stoppa spridningen av livsmedelsburna sjukdomar, som dödar 3, 000 personer om året, genom att upptäcka dem mer effektivt. De har utvecklat en lantanidbaserad analys tillsammans med en laser som kan användas för att upptäcka toxiner och patogena E. coli i matprover, vatten och en mängd olika industrimaterial.

De två nyckelfunktionerna i den nya tekniken är inkorporeringen av lantanider och enkla pappersbaserade analyser med sidoflöde. Purdue-teamet skapade en metod för att kombinera olika tungmetaller som när de är kopplade till antikroppar kan upptäcka flera medel i en enda analys. Purdue-teamets arbete publiceras i januariupplagan av Analytisk och bioanalytisk kemi .

"Vårt mål var att införliva lätt detekterbara element i en pappersbaserad analys som är låg kostnad och effektiv, " sa J. Paul Robinson, SVM-professorn i Cytomics vid Purdues College of Veterinary Medicine och professor i biomedicinsk teknik vid Purdues College of Engineering. "Att designa en teknik som är både billig men också korrekt och kan upptäcka flera antigener samtidigt var en kritisk faktor i vårt beslut att arbeta med detta problem."

"Vi är mycket glada över acceptansen av den immateriella egendomen eftersom detta kommer att öka möjligheten att hitta kommersiella partners, " sade Robinson. "Möjligheten att flytta detta till handdator, fältanvändning är något vi ser i framtiden."

Gruppen utvärderar potentialen för fullt portabel användning som skulle tillåta fältanvändning i praktiskt taget alla miljöer.

Tillvägagångssättet använder en högeffekts laserpuls för att utplåna ett prov, samtidigt som den spektrala signaturen för den resulterande emissionen samlas in. Dessa signaler jämförs sedan med en databas som översätter signalerna till en identifiering av toxinet eller patogenen.

Arbetet som presenteras i denna artikel visar principiella bevis och ligger till grund för en betydande utvidgning av studierna. Det som gör tekniken effektiv är kopplingen av antikroppar till olika tungmetalltaggar. Detta skapar ett unikt fingeravtryck av atomiska signaturer som kan användas för att avgöra om någon speciell patogen av intresse finns i ett prov.