Мобильная экспресс-система мультибиосенсорного обнаружения химических и биологических агентов

Field-deployable rapid multiple biosensing system for detection of chemical and biological warfare agents
Masato Saito, Natsuko Uchida, Shunsuke Furutani, Mizuho Murahashi, Wilfred Espulgar, Naoki Nagatani, Hidenori Nagai, Yuki Inoue, Tomohiko Ikeuchi, Satoshi Kondo, Hirotaka Uzawa, Yasuo Seto, Eiichi Tamiya
2018-01-29

автономный отбор проб воздухахимические и биологические агенты боевых действийэлектрохимическое измерениелокализованный поверхностный плазмонный резонансПЦР на микрофлюидном чипе
Угроза биологических и химических террористических актов продолжает вызывать растущую обеспокоенность во всем мире. Поэтому необходимо разрабатывать соответствующие технологии обнаружения химических и биологических агентов, предназначенные для их ранней идентификации сотрудниками экстренных служб. В настоящей работе представлена разработанная автономная система отбора проб воздуха и обнаружения для оценки наличия химических и биологических агентов, способных представлять опасность для населения. Устройство использует разработанную систему сбора воздуха с помощью генератора тумана (338 л мин−1) и технологии биосенсорных чипов, включая электрохимические измерения, локализованный поверхностный плазмонный резонанс на основе наночастиц Au и быструю полимеразную цепную реакцию (ПЦР) на микрофлюидном чипе, для обнаружения следовых концентраций, меньших медианной летальной дозы (LD50), нервно-паралитических агентов (зарин и VX), токсичных белков (BTX/A/Hc и рицин) и патогенов (имитатор сибирской язвы). Сбор и обнаружение занимают всего 5–15 мин; подготовка образцов интегрирована в систему, поэтому непосредственное вмешательство человека не требуется. Помимо чувствительности и простоты использования, портативность системы делает ее весьма полезной для сотрудников экстренных служб, поскольку она может способствовать немедленной оценке и снижению рисков на месте происшествия.
1
Система с генератором тумана отбирает воздух со скоростью 338 л/мин и объединяет электрохимические методы, ЛПР на наночастицах золота и быструю микрофлюидную ПЦР.
2
Автономная переносная система объединяет отбор проб воздуха и биосенсорное обнаружение химических и биологических агентов для первых реагирующих служб.
3
Интегрированная подготовка образца обеспечивает автономную работу без непосредственного вмешательства человека; отбор и анализ занимают 5–15 минут.
4
Переносимость, чувствительность и простота использования способствуют немедленной оценке и снижению рисков на месте происшествия, однако подробные показатели эффективности в аннотации не приведены.
5
Система обнаруживает крайне малые концентрации, ниже средней летальной дозы (LD50), нервно-паралитических агентов зарина и VX, указанных токсичных белков и симулянта сибирской язвы.

Химические и биологические агенты военного назначения в воздухе, включая нервно-паралитические газы, токсичные белки и патогенные микроорганизмы

Быстрое автономное полевое обнаружение малых концентраций агентов в воздухе ниже LD50 с использованием интегрированных отбора проб воздуха и нескольких биосенсорных методов

Publication Details
Publication Date
2018-01-29
Journal
Publisher
ISSN
Access Type
Author Information
Authors
Masato Saito
Natsuko Uchida
Shunsuke Furutani
Mizuho Murahashi
Wilfred Espulgar
Naoki Nagatani
Hidenori Nagai
Yuki Inoue
Tomohiko Ikeuchi
Satoshi Kondo
Hirotaka Uzawa
Yasuo Seto
Eiichi Tamiya
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%