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| 生物防御生物恐怖襲擊影響檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展 | |||
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生物防御生物恐怖襲擊的擔(dān)憂已經(jīng)出現(xiàn)如何影響檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展？ 我們實(shí)際收到資金從美國(guó)政府通過(guò)各種生物制劑的檢測(cè)，如炭疽桿菌和瘟疫的士兵在戰(zhàn)場(chǎng)上可用于構(gòu)建系統(tǒng)。查看系統(tǒng)用于檢測(cè)生物或化學(xué)戰(zhàn)爭(zhēng)只是一個(gè)款I(lǐng)VD檢測(cè)。然而，有一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別，并且?guī)?dòng)了很多的要求體外診斷試劑的生物防御系統(tǒng)。這一關(guān)鍵因素是一種生物探測(cè)器將最有可能被用在一個(gè)非傳統(tǒng)的環(huán)境中，而不是在實(shí)驗(yàn)室。
例如，許多系統(tǒng)可能被用來(lái)在戰(zhàn)場(chǎng)上還是在一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)環(huán)境，如機(jī)場(chǎng)，火車(chē)站，地鐵站，郵局。其結(jié)果是，該系統(tǒng)具有強(qiáng)大的和適應(yīng)性強(qiáng)的，足夠的工作在這些環(huán)境中。例如，如果你正在建設(shè)一個(gè)系統(tǒng)，是將要在中東沙漠中的操作，它必須是能夠承受的條件，特定的情景。 此外，便攜性和大小等的特性變得越來(lái)越重要。顯然，如果一名士兵在他的背包中隨身攜帶的東西，它要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于典型的實(shí)驗(yàn)室儀器，它具有電池操作。
易用性是至關(guān)重要的，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室操作的系統(tǒng)，往往需要由訓(xùn)練有素的技術(shù)人員做了相當(dāng)數(shù)量的技術(shù)操作。甚至是無(wú)處不在的今天，為臨床診斷的自動(dòng)化系統(tǒng)需要很多機(jī)器人和實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)。所有這些都是在戰(zhàn)場(chǎng)上的東西，你不能拿，所以易用性是一個(gè)非常重要的特性。靈敏度和特異度的要求和其他傳統(tǒng)的度量標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然仍然存在。
在戰(zhàn)場(chǎng)上，你將需要能夠有一個(gè)系統(tǒng)，具有自動(dòng)化操作，工作24小時(shí)，每周7天，并產(chǎn)生更快的結(jié)果，因?yàn)槟悴幌胱谀抢镆粋€(gè)小時(shí)，以確定是否有是炭疽空氣。因此，所有的要求保持傳統(tǒng)的體外診斷的靈敏度和特異性，但現(xiàn)在你有附加要求的便攜性，魯棒性，規(guī)模性，通用性，需要在一些新的環(huán)境中運(yùn)行如何IVD制造商試圖便攜性，耐用性，速度和能力，同時(shí)測(cè)試廣譜的生物威脅劑來(lái)解決這些問(wèn)題呢？
復(fù)用方面是非常關(guān)鍵的，因?yàn)樵趹?zhàn)場(chǎng)上，你不知道你的敵人可能能夠揭露你，在任何高風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境中，你不知道哪些代理將顯示。你永遠(yuǎn)，永遠(yuǎn)，找準(zhǔn)一切。但你越是能夠識(shí)別和更靈敏的測(cè)試，可以保護(hù)潛在的攻擊的受害者，所以我們正在建設(shè)的系統(tǒng)，更好的機(jī)會(huì)，可以復(fù)用的生物制劑在單一芯片上。
原則上，我們應(yīng)該能夠在任何地方從兩個(gè)到十幾個(gè)不同的代理。如果敵人正在使用的代理不能檢測(cè)到你使用的芯片，該芯片是不會(huì)做你任何好處。所以你要盡可能廣泛的生物威脅探測(cè)系統(tǒng)。美國(guó)政府已經(jīng)確定了一些關(guān)鍵人物的重要性，我們和很多其他公司正在研究系統(tǒng)，可以識(shí)別那些。
IVD制造商所處理的魯棒性和便攜性的要求，通過(guò)專(zhuān)注于特定的組件和系統(tǒng)，是能夠滿足這些需求，是必要的恐怖和戰(zhàn)爭(zhēng)的應(yīng)用。例如，我們使用大量的顯微技術(shù)，微流體技術(shù)和納米技術(shù)。 我們正在試圖建立一個(gè)系統(tǒng)，是兩部PDA放在一起的大小，東西是足夠小，可以裝在口袋里攜帶，電池操作。
要開(kāi)發(fā)一個(gè)系統(tǒng)，這是小，你必須使用芯片與納米技術(shù)納入他們。您還可以利用檢測(cè)非常緊湊，我們使用了一個(gè)電子化，無(wú)需光源和光學(xué)檢測(cè)方式。所以，你得到各地的傳統(tǒng)類(lèi)型的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，去后多一點(diǎn)點(diǎn)創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)適合國(guó)防應(yīng)用系統(tǒng)的解決方案。一般生命科學(xué)界也將受益于這些新的解決方案。一旦這些非常緊湊和靈活的國(guó)防應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，它們將適用于傳統(tǒng)的體外診斷領(lǐng)域，包括點(diǎn)護(hù)理診斷或點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)診斷。所以我覺(jué)得這些都是IVD制造商是大有裨益的趨勢(shì)。
免化學(xué)試劑檢測(cè)什么樣的檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)和COMBIMATRIX？ 我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了兩種檢測(cè)技術(shù)，第一個(gè)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的基于CCD的微陣列的熒光成像。這項(xiàng)技術(shù)已被納入一個(gè)工具，我們開(kāi)發(fā)了羅氏（巴塞爾，瑞士）稱(chēng)為矩陣雜化讀者。此雜化閱讀器是基于傳統(tǒng)的熒光成像光源等等。
第二，最重要的的檢測(cè)格式是我們的電子生化檢測(cè)方法，利用我們的芯片的電化學(xué)能力，具有非常強(qiáng)大的酶標(biāo)記。這些酶是能夠放大信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)熒光標(biāo)記，這種方法有許多優(yōu)點(diǎn)熒光以及其他光學(xué)方法，包括化學(xué)發(fā)光，電化學(xué)發(fā)光等
第一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，電子生化檢測(cè)方式可以非常小，便于攜帶，而且價(jià)格便宜的儀器。正如我剛才所說(shuō)，我們正在建設(shè)的系統(tǒng)，我們認(rèn)為可能是一對(duì)夫婦的PDA放在一起的大小，小于一臺(tái)筆記本電腦，并已啟用的事實(shí)，電子化學(xué)檢測(cè)，已經(jīng)不再是一個(gè)需要昂貴和大的光源，探測(cè)器，光學(xué)。因此，我們使用這項(xiàng)技術(shù)可以構(gòu)建便攜式檢測(cè)系統(tǒng)由美國(guó)國(guó)防部（DoD）資助的生物和化學(xué)戰(zhàn)劑，如前面提到的。
但體外診斷試劑制造商，以及為美國(guó)國(guó)防部應(yīng)用程序，電子生化檢測(cè)方式產(chǎn)生更好的信號(hào)信噪比，從而更靈敏。這是還沒(méi)有確定的，因?yàn)楸尘暗碾s散光，在大多數(shù)熒光系統(tǒng)的情況一樣。相反，它是確定由nonforadaic電流。換句話說(shuō)，背景信號(hào)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)-to-noise比為電子生化檢測(cè)系統(tǒng)要低得多。
E-生化也允許一些不同的檢測(cè)格式。例如，可以進(jìn)行檢測(cè)amperometrically，這意味著通過(guò)測(cè)量電流。你可以這樣做電位，通過(guò)測(cè)量電壓。你也可以做實(shí)時(shí)測(cè)量，并取得有約束力的，你不能做熒光檢測(cè)的動(dòng)力學(xué)。此外，由于芯片本身是檢測(cè)器，我們基本上有芯片上的檢測(cè)，我們可以在一個(gè)微流體盤(pán)嵌入檢測(cè)器，并創(chuàng)建一個(gè)完全自動(dòng)化的系統(tǒng)為許多不同的應(yīng)用，可用于出售。所有試劑均包括在內(nèi)。整個(gè)系統(tǒng)是自我封閉的。運(yùn)行測(cè)試，然后你可以把它扔掉。
這項(xiàng)技術(shù)，我們的愿景是建立一個(gè)非常便宜的讀卡器系統(tǒng)，可能成本不到1000美元，可以非常有效地閱讀低收入和高密度微陣列。這種類(lèi)型的度量成本是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的熒光檢測(cè)方法。我們認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)是要拓寬利用微陣列技術(shù)在R＆D市場(chǎng)，從而加快IVD市場(chǎng)的能力，使芯片進(jìn)入。因?yàn)檫@基本上是一個(gè)無(wú)熒光檢測(cè)，你認(rèn)為可能會(huì)在未來(lái)廣泛使用較少熒光嗎？
這是不可避免的。終究會(huì)有將使用其他方式，而且我認(rèn)為電子化學(xué)方法將是最流行的方法之一。今天，大多數(shù)人使用的熒光，因?yàn)樗麄兠靼兹绾位钣盟麄兊臉悠窡晒馊玖虾蜆悠芬岩欢螘r(shí)間的處理方式。但正如放射性免疫分析時(shí)，20年前的標(biāo)準(zhǔn)，他們正在慢慢被淘汰，一切都在熒光的方向移動(dòng)，最終我認(rèn)為事情將電子生化檢測(cè)，因?yàn)樗脑S多優(yōu)點(diǎn)的方向移動(dòng)。
還有一些公司曾試圖打造電子化檢測(cè)系統(tǒng)。無(wú)論是公司正在開(kāi)發(fā)的熒光檢測(cè)器或電子化學(xué)探測(cè)器，在實(shí)際檢測(cè)或芯片，它是將被測(cè)量的進(jìn)步也將產(chǎn)生巨大的影響檢測(cè)系統(tǒng)的類(lèi)型，質(zhì)量，成本和能力。
眼下，數(shù)組讀者花費(fèi)從$ 100,000到$ 400,000的任何地方，所以沒(méi)有許多機(jī)構(gòu)的預(yù)算使用它們。但是，想象的世界里，一個(gè)數(shù)組讀者成本只有幾百美元。原則上，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室可能有幾個(gè)并行運(yùn)行這些機(jī)器。如果我們把成本降下來(lái)，這是我們今天正在做的微陣列，然后分子診斷芯片的概念變成了現(xiàn)實(shí)的可能性。
今天，使用微陣列分子診斷應(yīng)用是非常困難的。也許儀器成本是可控的，因?yàn)槟憧梢再?gòu)買(mǎi)40萬(wàn)美元的儀器，但你不能運(yùn)行元，300元，400元或500芯片上每一個(gè)病人到醫(yī)生的辦公室。美國(guó)醫(yī)療系統(tǒng)將不能夠支持這一點(diǎn)。但如果你能建立一個(gè)非常便宜的儀器和芯片，成本幾元錢(qián)，那么它使用復(fù)用的芯片類(lèi)型產(chǎn)品開(kāi)發(fā)體外診斷變得更為可行。而這正是我們想使成為事實(shí)。
此外，可以減少芯片和儀器的成本，取得更大的進(jìn)展，可以了解疾病和基因之間的相關(guān)性，因此，科學(xué)的基礎(chǔ)將得到進(jìn)一步的能力，建立體外診斷。我認(rèn)為，在未來(lái)一年左右的時(shí)間，電子生化檢測(cè)革命性的行業(yè)。
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