NIH Auszeichnungen $3.2 M für die Entwicklung von hoch effizienten system zur Generierung von Nukleinsäure-Molekülen

Die National Institutes of Health (NIH) ausgezeichnet hat $3.2 Millionen, um ein team der hervorragenden Technik, Chemie und Biologie-Forscher entwickeln hoch effizientes system der Erzeugung von Nukleinsäure-Moleküle, sogenannte aptamere. Die Technologie stellt eine völlig neue Methode der Entdeckung und der Massenproduktion von neuen high-performance-aptamere für eine Breite Palette von Anwendungen, einschließlich next-generation-Borreliose-Diagnose am point-of-care.

Ihr system, genannt Quantitative Parallel Aptamer-Auswahl-System (QPASS), ist ein high-throughput-screening (HTS) Verfahren, die den Weg ebnen zu entwickeln „sofortige Diagnose“ – Geräte, wie diejenigen, die erkennen, ansteckende Krankheiten oder genetisch testen Sie eine person, die Antwort auf Krebs-Medikamente.

„Unsere Technik ist der erste Schritt in Richtung der Geräte, konnte sofort test für HIV oder H1N1 in der Praxis oder am Krankenbett, anstatt die kritische Zeit und Geld warten auf Ergebnisse“, sagt Tom Soh, professor für Maschinenbau und Materialien, und Co-Direktor des Center for Stem Cell Biology and Engineering an der UC Santa Barbara. Früher in diesem Jahr, Soh und seine Kollegen an der UCSB angekündigt das design der Einweg-chip, der schnell erkennt, Mikroben, genannt MIMTE Gerät. Diese neue aptamer-Synthese-Technologie soll es möglich machen Geräte wie MIMTE chips reif für den breiten klinischen Einsatz.

Laut dem research-team, QPASS löst aptamer Entdeckung Probleme, die geplagt haben das Feld für mehr als 20 Jahre, wie ein teurer und langwieriger Prozess, und die Stabilität der Moleküle bei Raumtemperatur.

„Wir entwickeln innovative neue Technologien, die jeden Schritt unseres Prozesses einige Größenordnungen effizienter“, fügte Soh. „QPASS generiert Hochleistungs-Synthese-Affinitäts-Reagenzien in einer Massiv-parallelen Art und Weise, um einen steigenden Bedarf in den Labors und Kliniken.“

Die bekannten biomedizinischen Forscher James Thomson und Lloyd Smith sind in Zusammenarbeit mit der Soh die Entwicklung der drei neuen Technologien umfassen QPASS – aptamer-Selektion, Sequenzierung und Validierung.

Soh-engineering ist ein screening-tool, das verwendet microfluidics-Technologie zu finden, die besten aptamer Reihenfolgen unter Trillionen. Thomson, der weltweit bekannt ist für seine Stammzellen-Forschung, hat eine Weise zu integrieren-Sequenzierung mit der Auswahl, mit Hilfe von computer-algorithmen, um schnell zu identifizieren die vielversprechendsten Sequenzen. Smith microarray-Forschung nutzt eine innovative imaging-Technologie – so genannte Oberflächen-Plasmonen-Resonanz-Tomographie oder SPRi – in Kombination mit einer mikroskopischen DNA-chip, der überprüfen kann 10.000 mal mehr Sequenzen als die derzeitigen Praktiken, die Identifizierung der effektivsten aptamere sofort.

„Ich freue mich sehr die Gelegenheit zu haben, arbeiten mit diesem hervorragenden team von Wissenschaftlern“, sagte James Thomson, Co-Direktor des Center for Stem Cell Biology and Engineering an der UCSB, und Direktor der Regenerativen Biologie am Morgridge-Institut für Forschung in Wisconsin. „Mit dieser Zuwendung wird die Stärkung der Weiterbildung Kooperationen zwischen UC Santa Barbara, die Morgridge-Institut und University of Wisconsin-Madison, die Zusammenführung von leading edge-Technologien und-Experten aus den unterschiedlichen Disziplinen.“

„Dieses ist ein aufregendes Projekt, um ein wesentliches Hindernis für Fortschritte in der biologischen Forschung: der Mangel an wirksamen Reagenzien, die spezifisch binden an bestimmte Proteine, die zentrale Rollen spielen in der Zellbiologie“, sagte Lloyd-Smith, professor der Chemie an der Universität von Wisconsin, Madison und Direktor des Genome Center of Wisconsin.

„Es ist ein neues Paradigma in der Medizin als theranostics, oder point-of-care-testing eines Patienten Reaktion auf ein Medikament“, erklärt Soh. „Sie haben gerade begonnen, dies zu tun, in größeren Forschungsprojekts, Krankenhäuser und große Wirkung. Ich glaube, dass unsere integrierte Technologie eines Tages erlauben, einen Techniker in eine kleine Klinik um eine schnelle Diagnose. So dass es für jedermann erschwinglich zu verwenden ist wirklich der Wert, den die Ingenieure bieten kann.“

Ihre Forschung wird unterstützt durch das Institut für Kooperative Biotechnologie an der UCSB.

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