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| 光纤传感器可以评估化学物质如毒素和生物战剂 | |||
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月神分析（布莱克斯堡，弗吉尼亚州）也设法将其工程和生物化学人员开发光纤传感器，可以评估化学物质如毒素和生物战剂。这个过程是通过蚀刻光栅的成纤维出现色彩变化，当它是在分子的存在下被评估。然后，这些颜色的变化可能由下游的检测器定量分析。
光纤传感器在许多应用中的成功的历史，并可以用于诊断和治疗应用的某些临床设置。他们获得在各种环境中的生物，物理和化学测量提供一种替代方法。除了 ??体外诊断试剂的应用，例如，以最小的修改和传感器配置的纤维可以复用大量沿一个单一的光纤传输电缆，用于在体内使用，以检测各种不同的目标分子。这些生化指标已经被检测使用露娜技术。13
月神系统利用光学石油气平台，检测折射指数变化。这些变化的结果，有选择地捕获的亲和涂层施加到光纤从快速结合目标分子。的的LPG技术是能够检测目标分析物的极低浓度（1×10-12摩尔）。性Luna系统包括两个主要元素：液化石油气亲和涂层的传感元件和一个解调系统（参见图1和2）。性Luna石油气是一种散射取决于光栅周期（参见图3）以预定的波长的光从光纤的损耗光谱的元素，该元素。光栅位于内芯的纤维，它是由锗玻璃。一旦暴露在紫外线，创建一个永久的和可衡量的屈光变化。此外，依赖于光散射的光纤的折射率和其周围环境。
使用专门开发的亲和涂层或可溶胀的聚合物，允许选择性的量的变化的折射率的目标分析物的存在时，操作石油气生化传感器。经吸附，周围石油气区域符合谱移的散射光的波长相关性结合的物质的量或质量的变化的折射率。然后，这种变化是解调，以确定分析物浓度。的工作波长可以使用不同的光栅的周期性，液化石油气传感器可以被写入在不同波长同时解调，使用标准的波分复用技术。
石油气的移动设备被嵌入在一个直径为125μm，这是1厘米长的一个感测区的光纤。该传感器用于感测区的反射，所以在结束的光纤。石油气根据不同的尺寸和高灵活性的器件，可以使用在一个流通池，或直接取样配置，如真空采血管，或可以嵌入作为皮下设备。由于多个感测区域可以合并到一个单一的光学纤维，面板可以在一个单一的小体积的样品进行测试。这项技术并不基于吸收或确定频谱内容。因此，它不容易受到干扰通常存在于血清，尿液，或全血样品的内源性材料。
执行一个测试，操作者放置一个样品样品中的队列中，并启动仪器。该样本是由仪器访问通过机器人处理程序和引入石油气的传感器，这是设在单次使用的墨盒。样品处理时通过仪器平台，包括孵化和洗涤步骤。的信号调节系统，然后询问传感器，并确定目标的结合所引起的光学信号的变化。信号中的变化对应的浓度。测试完成后，自包含的盒式磁带将被丢弃，样本容器进行附加试验可以保留。
电流传感器的格式已经被设计和评价重复利用寿命约100测试蛋白质组学。然而，下一代的传感器将被设计为单次使用的一次性检测多种分析物。月神光纤技术提供几种方法在临床上设置的生化测定。的适用性，液化石油气和光纤传感器复无数次的试验继续扩大，IVD机构的不断发展的趋势是另一个例子。最初开发来衡量的物理性能，包括力，应变，温度，压力，加速度，折射率，皮肤摩擦，粘度，工业部门和磁场，的月神传感器最近过渡到临床上。过渡到临床的设置涉及到涂层石油气传感器有特别设计的亲和涂料中，为了有选择性吸收的目标分子，并提供实时监测疾病的病原体，包括单克隆抗体。
已经使用液化石油气系统测试的临床应用包括药物发现，诊断应用，护理点（POC）测试。其中最具创新性的应用这项技术已经筛选组合化学库，从而使研究人员能够访问大型阵列的候选药物，并加快发现新的药品。石油气生物传感器也被用于检测人类免疫缺陷病毒（HIV）在滴度小于1毫微克/毫升的蛋白质和其他蛋白质 - 蛋白质相互作用的研究。除了HIV蛋白的浓度，整体的病毒载量可从标准曲线进行定量。一旦已经确定病毒的大小，病毒载量仍可能推断从计算出的摩尔比。
在一组实验中，不同浓度的艾滋病毒的p24蛋白进行定量，通过使用光纤涂覆到的生物传感器的单克隆抗体，并通过绘制耦合的波长，这是关系到传感器克中的分析物的浓度随时间变化的（参见图4）。在本质上，这些测量值代表了传感器的响应随时间变化的。波长为一个直接反应指数或个别纤维轮廓和光栅周期的一个特点是结合质量指数。对于这一系列试验中，在多个光纤中进行测量，并一式三份进行测试。目标分析物基线采集之后，加入样品，洗涤步骤中除去任何非特异性结合的物质，并建立一个新的基线。波长中的差异是结合的分析物的浓度成正比。
扩增传感器的响应，可实现通过增加结合的分析物的质量和使用额外的抗体形成夹层中（参见图5）。可确定分析物的浓度，在五分钟内，这使得在POC的应用中有用的技术。一个示例中显示的Luna亲和LPG传感器艾滋病毒的p24蛋白的三种不同浓度的（参见图6）的剂量响应曲线。这些数据从一个矩阵评价实验表明：人血清样加入到艾滋病毒的p24蛋白，比尖刺缓冲区。
石油气传感器也被用于监测微生物的活性。对于这些测试，传感器涂有抗β-半乳糖苷酶的抗体的亲和纯化的。传感器暴露后的样品，洗涤以除去未结合的物质，波长的增加微生物的活性，是由结合的β-半乳糖苷酶的浓度（参见图7和8）表示的。测试样本包括β-半乳糖苷酶（10微克/毫升），以及阳性和阴性对照，表明兔抗β-半乳糖苷酶抗体（红色条）和在纤维上的特异性兔IgG（紫色棒材）。产生的目标分析物（β-半乳糖苷酶）为?0.6 nm的波长偏移，而阳性对照为?2.8 nm的波长偏移。该技术可扩展到15利用特定的微生物成分，如膜抗原，包膜抗原，用于监测革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌的活性的抗体。
月神石油气可用于在短期内其他潜在的临床应用领域包括心导管检查和胃肠道疾病。这些传感器也可用于介入性心脏病学，以确定水平的因素，或蛋白质，凝血级联，它可以随后的冠状动脉闭塞或病理性出血的围手术期的患者的风险评估。此外，目前诊断大肠癌的方法包括乙状结肠镜检查，它利用光纤可视化在较低的肠道息肉癌变，或结肠镜检查，这是昂贵的，不舒服，很少受到保险保障的。液化石油气传感器技术的使用纤维加上高亲和力抗体可能允许在现场的疾病阶段的分流。尽管目前的乙状结肠镜检查程序，可能涉及的光纤，在不同的阶段的疾病的某些受体表达特定的多根纤维可能被用于诊断，从而允许适当的和最佳的交付抗癌剂。
结肠镜检查是一种侵入性程序，较大的部分肠进行评估，并进行可能出现的并发症，包括肠穿孔的风险。具有治疗潜力的一个复用的光纤系统的效用，目前的技术可能会提供一个更可靠的替代。
虽然许多名人都大力推动光纤在电信行业使用，显着这项技术扩展到其他领域，包括生物医学和临床应用却知之甚少。月神平台结合了亲和吸附，使用数组的独立元素，提供准确的分析物的定量，灵敏度分之万亿美元的水平。此外，月神已将这一技术应用到一个独特的系统设计，包括结构紧凑，重量轻的生化检测平台适用于集中式（实验室）和分散（医疗点）的临床设置。
当前配置的进一步发展，也??可能有潜在的应用作为一种研究工具用于药物发现放映。使用多价的光学传感器的设计，该系统可扩展到超过100个独立的目标信号，总的检测周期的时间约5分钟。
Luna和其他新兴平台也很明显的是，将继续扩大其临床效用。目前临床上优化和多重遗传筛查和多病因的疾病的监测和管理，以帮助电流检测方式的替代平台，适应是值得考虑的。趋势在所有方面的产品开发的化学家和工程师之间的互动更紧密的工作应该使这一过渡顺利。
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