En bärbar enhet kan detektera förekomsten av mjältbrandbakterien på ungefär en timme från ett prov som innehåller så få som 40 mikroskopiska sporer, rapportera Cornell och University of Albany forskare som uppfann det. Enheten kan ge tidig upptäckt vid en mjältbrandattack, rädda många liv.

Den grundläggande designen, som är tillräckligt liten för att rymmas i ett flygplan, potentiellt kan skräddarsys för att upptäcka otaliga andra patogener, som salmonella, eller användas inom fältet för DNA -kriminalteknik.

"Den byggdes med tanken att vara bärbar, "sa Carl Batt, Liberty Hyde Bailey professor vid Institutionen för livsmedelsvetenskap vid Cornell och en medförfattare till tidningen som publicerades i juli i International Journal of Biomedical Nanoscience and Nanotechnology (Volym 2, Nr 2). Nathaniel Cady, Ph.D. '06, en nanoskalaingenjör vid University of Albany, är tidningens huvudförfattare.

Sju år på gång, detektorn kräver att ett prov sätts in i enheten. Därifrån återställer maskinen automatiskt celler, samlar och renar DNA och utför sedan realtidspolymeraskedjereaktioner (PCR) för att identifiera om mjältbrand är närvarande. PCR kan förstärka extremt små mängder DNA och är en väletablerad plattform för att snabbt upptäcka biologiskt material.

Forskarna började med att skaffa sig vad som motsvarar en liten plastlåda i resväska med tanken att, "vad vi än gör, det måste passa in här. Det var en linje i sanden, en ingenjörsutmaning där allt fick plats i lådan, "Sa Batt.

Formen på en kraftigt förstärkt resväska, enheten är komplett med pumpar, värme- och kylelement, och optisk och beräkningskrets.

Genom att skräddarsy olika analyser till den bärbara PCR-plattformen i realtid, enheten kan användas för en mängd olika applikationer förutom mjältbranddetektering, som på en brottsplats för kriminalteknik. Till exempel, om detektiver skulle hitta ett prov som de tror tillhör en förövare, de kan använda en sådan enhet för att snabbt och i stor utsträckning bestämma den misstänktes kön eller ögonfärg.

Forskarna arbetar för närvarande med att utveckla nya strategier för pumpning av vätskor i enheten, ett system som nu upptar majoriteten av utrymmet och större delen av makten. Nya pumpsystem baserade på kiselbearbetning skapas, vilket kan låta ingenjörer tillverka de flesta komponenterna i systemet på ett enda chip.

Forskningen finansierades av KRAFT foods, USA:s jordbruksdepartement, National Institute of Justice and Food and Drug Administration.