Krew żaby podstawą detektora zanieczyszczenia leków oraz instrumentów medycznych

Krew żaby podstawą detektora zanieczyszczenia leków oraz instrumentów medycznych

Inżynierowie z Princeton skonstruowali czujnik, który ma szanse zrewolucjonizować badanie zanieczyszczenia leków i instrumentów medycznych, a do tego może pomóc utrzymać przy życiu dwa gatunki zagrożonych zwierząt.

W swoim naturalnym środowisku, platana szponiasta produkuje przeciwbakteryjne peptydy, czyli małe łańcuchy kwasów amino, które znajdując się na skórze, chronią ją przed infekcjami. Naukowcy z Princeton znaleźli sposób, by przyczepić te syntetyzowane w laboratorium peptydy do małych elektronicznych chipów, które emitują sygnał elektryczny, gdy wystawione są na działanie szkodliwej bakterii, jak na przykład bakterie coli czy salmonelli.

„To prosta i solidna platforma.” – stwierdził Michael McAlpine, profesor inżynierii mechanicznej i lotniczej Princeton, lider projektu. „Myślimy, że chipy te mogłyby zastąpić istniejące metody kontrolowania leków oraz instrumentów medycznych.” – dodał.

Obecne metody badania mają jedną zasadniczą wadę: bazują na krwi skrzyplocza, znanego również jako mieczogon. Problem w tym, że populacja tych zwierząt w ostatnich latach gwałtownie się kurczy. W konsekwencji kurczy się również populacja ptaków, które żywią się z skrzyploczami.

Skrzyplocz jest dla testów nieoceniony, gdyż jego system odpornościowy wyewoluował tak, by radzić sobie w środowiskach bogatych w niebezpieczne bakterie. Jego krew zawiera komórki przeciwbakteryjne, znane jako amebocyty, które chronią zwierzę przed bakteriami.

Od blisko 40 lat, wodny roztwór robiony z komórek krwi skrzplocza, Limulus amebocyte lysate (LAL), wykorzystywany jest do badania obecności zanieczyszczeń w lekach oraz instrumentach medycznych.

W procesie produkcji LAL, łapie się skrzyplocze, upuszcza im około 30 procent krwi i wypuszcza z powrotem do oceanu. Brak jednak jest wiedzy dotyczącej tego, ile zwierząt w ten sposób ginie. Szacunki Amerykańskiej Agencji Naukowo-Badawczej USGS wskazują, że może to być nawet 30 procent.

W rezultacie, aby zapobiec dalszemu spadkowi populacji tych zwierząt, władze niektórych amerykańskich stanów ograniczyły liczbę skrzyploczy, które można odławiać. wpłynęło to jednak na zmniejszenie dostępności ich krwi, a w dalszej konsekwencji utrudni badanie leków.

Stąd badania naukowców z Princeton. McAlpine wraz ze swoim współpracownikiem, Manu Mannoor, mają nadzieję, że technologia oparta na ich elektronicznym chipie zastąpi wykorzystywaną dziś technikę LAL.

Równocześnie, nowa metoda testowania jest zupełnie bezpieczna dla żab. „Żadna żaba nie ucierpiała w procesie produkcji.” – zapewnił McAlpine.

(lk)