Pesquisadores desenvolvendo fibras ópticas em nanoescala para detectar agentes bioterroristas
p (PhysOrg.com) - Em uma época em que agentes bacterianos podem ser liberados intencionalmente como método de ataque terrorista, há uma necessidade crescente de métodos de diagnóstico rápidos que requerem recursos e pessoal limitados. Thomas Inzana, o Tyler J. e Frances F. Young Chair de Bacteriologia no Colégio Regional de Medicina Veterinária de Virginia-Maryland em Virginia Tech, recebeu uma bolsa do National Institutes of Health para desenvolver tal teste de diagnóstico. p Ele e seus co-investigadores, James “Randy” Heflin, professor do Departamento de Física da Faculdade de Ciências da universidade, e Abey Bandera, um professor assistente de pesquisa na faculdade de veterinária, estão trabalhando para desenvolver testes de biossensores de fibra óptica em nanoescala, ou ensaios, para detecção de
Francisella tularensis ,
Burkholderia mallei , e
B. pseudomallei .
p Atualmente, o teste envolve o uso de culturas em laboratórios de nível de biossegurança 3 (BSL-3), ou - visto que as instalações não possuem recursos BSL-3 - sorologia ou teste baseado em anticorpos. Ambos requerem extensos materiais e treinamento, e os resultados podem levar dias ou semanas.
p “Este ensaio será robusto, portátil, barato, e rápido, ”Disse Inzana, que também é o vice-presidente associado para programas de pesquisa na universidade. “Tudo isso é crítico para minimizar o efeito em uma arma biológica introduzida intencionalmente.”
p A maior velocidade de detecção permitida por este novo, o ensaio de fibra óptica também aumentará a velocidade do tratamento para as pessoas afetadas, de acordo com Inzana.
p A fibra óptica é revestida com anticorpos ou DNA que se ligam aos antígenos ou DNA da amostra. Quando isso acontece, a luz que normalmente passa pela fibra diminuirá, indicando a presença de um agente biológico.
p De acordo com Inzana, existem vantagens e desvantagens em ambos. Os antígenos são mais abundantes e mais próximos da superfície do agente, mas nem sempre são muito específicos. DNA, Contudo, é muito específico, mas é menos abundante e reside nas profundezas da célula.
p Inzana e seus co-investigadores estão atualmente desenvolvendo ensaios usando ambos, com o plano de aumentar sua sensibilidade e especificidade para torná-los opções viáveis para a detecção de uma variedade de agentes biológicos. Eles tiveram experiências anteriores usando um ensaio semelhante para detectar a presença de Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), que recebeu uma concessão inicial da Escola de Medicina e Instituto de Pesquisa Virginia Tech Carilion para apoiar a pesquisa colaborativa entre pesquisadores da Virginia Tech e da Carilion Clinic sobre desafios médicos.
p “Este é um projeto muito interdisciplinar, ”Disse Inzana, “Com cada um de nós dependendo do outro”.
p Inzana obteve seu bacharelado e mestrado pela Universidade da Geórgia, seu Ph.D. em microbiologia da University of Rochester School of Medicine, e foi pós-doutorado no Baylor College of Medicine.
p Sua pesquisa atual se concentra na compreensão do papel dos fatores de virulência bacteriana na patogênese e na resposta do hospedeiro, e o desenvolvimento de vacinas vivas e de subunidades para prevenir a tularemia e mormo devido aos agentes selecionados Francisella tularensis e Burkholderia mallei, respectivamente. Seu grupo de pesquisa está investigando o desenvolvimento in vivo e a função da formação de biofilme de Histophilus somni no hospedeiro bovino durante a pneumonia, miocardite, e outras infecções sistêmicas para desenvolver novos tratamentos para prevenir a formação de biofilme, e como um modelo para estudar infecções de biofilme humano.