211service.com
Synthetische biologen maken op papier gebaseerde diagnose voor ebola
James Collins, een synthetisch bioloog aan de Boston University, zegt dat hij de ingrediënten voor eenvoudige DNA-experimenten op papier heeft kunnen drukken, ze heeft kunnen vriesdrogen en ze zelfs een jaar later heeft kunnen gebruiken. Het zou kunnen leiden tot goedkope diagnostische tests voor virussen zoals Ebola.
Deze stukjes papier bevatten gevriesdroogde ingrediënten voor eenvoudige wetenschappelijke experimenten.
Het werk, deze week beschreven in het journaal Cel door Collins en collega's van Harvard, kan leiden tot verband dat van kleur verandert als zich een infectie ontwikkelt, omgevingssensoren die op kleding worden gedragen, of goedkope diagnostiek voor virussen zoals Ebola.
Het idee van goedkope op papier gebaseerde diagnostiek is niet nieuw. Maar tot nu toe waren deze tests gebaseerd op traditionele chemie, zoals zwangerschapstests doen (zie Super-Cheap Health Tests en Paper Diagnostics). Collins zegt dat zijn werk het idee nu uitbreidt tot nauwkeurig gemanipuleerde genetische reacties.
De technologie is een aanpassing van een werkpaard-laboratoriummethode die bekend staat als een celvrij systeem, waarbij de basisprocessen van een cel - zoals het lezen van een DNA-streng om een eiwit te maken - in een reageerbuis worden uitgevoerd.
De vooruitgang die Collins maakte, was om celvrije systemen op poreus papier in te bedden. Zijn team voegde een aantal essentiële enzymen toe, evenals speciaal ontworpen genen die eiwitten maken, maar alleen als ze worden geactiveerd door een bijpassende DNA- of RNA-streng.
Het is een pragmatische, zeer grote verbetering, zegt Julius Lucks, een assistent-professor chemische en biologische technologie aan de Cornell University. Nu kunnen we ons afvragen: 'Wat willen we ermee doen?'
Collins toonde aan dat het systeem het Ebola-virus kon detecteren, waarvan de genetische code uit RNA bestaat. Toen zijn team stukjes Ebola-RNA aan papieren teststrips toevoegde, voltooide het genetische materiaal een circuit dat de productie van een eiwit mogelijk maakte dat het papier kleurde, waardoor het in ongeveer een uur donkerpaars werd.
Voor het gebruik van de papieren tests is nog wel wat laboratoriumexpertise nodig, bijvoorbeeld om eerst het genetisch materiaal te isoleren van een virus of bacterie. Maar Collins zegt dat de papieren tests zelf extreem goedkoop zijn. Hij schat dat elke detectiestrip slechts tussen de 4 en 65 cent zou kosten en in ongeveer een dag zou kunnen worden ontworpen en geproduceerd.
Ik vind het heel cool, zei Lingchong You, universitair hoofddocent biomedische technologie aan de Duke University. Conceptueel is het uiterst eenvoudig.