Állítsd be Google keresőjét, hogy a találatok között biztos ott legyen az Economx!
Az elmúlt év utolsó negyede nagyította közkeletű képzetté, fenyegető realitássá a bioterrorizmus lehetőségét. A biológiai fegyverektől rettegő világ józan tudománya természetesen éjt nappallá téve keresi a védekezés lehetséges módozatait. A legelső feltétel: a biológiai fegyver jelenlétének felismerése, illetve mibenlétének, minőségének meghatározása. Ehhez olyan biodetektorokra volna szükség, amelyek füstjelzők módjára lennének felszerelhetők.
A biológiai fegyverek olyan baktériumok, vírusok vagy toxino, amelyek könnyen juttathatók a levegőbe, az ivóvízbe vagy az élelmiszerekbe és járványt, tömeges pusztulást okoznak. Kimutatásukra először a harctéri alkalmazás megakadályozása céljából fejlesztettek ki eszközöket, mint például a helikopterre szerelt optoelektronikai berendezés, amellyel a levegőbe történő kipermetezést lehet észlelni, mert már ötven kilométerről meg tudja különböztetni a természetes felhőket egy repülőről kiszórt, szivar alakú permettől.
A biodetektorok ezzel szemben pontszerű fertőzések gyors és automatikus felismerésére és minőségük meghatározására szolgálnak. Első csoportjukba azok a megoldások tartoznak, amelyek a baktérium vagy vírus DNS-csoportját mutatják ki és hasonlítják össze a feltételezett kórokozóéval. Ez történhet a DNS egyik részének fluoreszcens jelzőanyaggal történő optikai kimutatásával, de itt először meg kell oldani az érzékenység leckéjét. Amikor ugyanis a biodetektor apró mintát vesz, abban csak néhányszor tíz-száz bioágens molekula van, ami a kimutatáshoz nem elegendő. A megoldás az úgynevezett polimeráz láncreakció (PCR), amely egyszerűsítve abból áll, hogy a mintát 95 Celsius-fokra melegítve a DNS-molekulák kettős spirálja szétválik és lehűtve az egyszeres láncok két vége összekapcsolódik. Ily módon számuk megkétszereződik és az alig egyperces eljárást harminc-negyvenszer megismételve millió-milliárd másolat keletkezik, ami már elég a fluoreszcens jelzőanyaggal történő kimutatáshoz. Mikroméretben egyidejűleg több térben többféle jelzőanyagot használva kiderül, melyikkel fluoreszkál, vagyis milyen baktériumról/vírusról van szó. Sajnos még a mikromennyiségű anyagok ismételt felmelegítéséhez és lehűtéséhez is viszonylag sok energia kell, ezért a mobilkészülék hozzávetőleg bőrönd nagyságú lesz.
Az amerikai haditengerészet kutatólaboratóriumában fejlesztettek ki a DNS-részek mágneses kimutatására alkalmas berendezést. Ebben, amikor a patogént tartalmazó mikrocseppek egy sor, a keresett DNS egyik szálával bevont, drótszerű, mikroméretű mágneses érzékelő közé jutnak, a mágnesek elektromos ellenállása csekély, de mérhető módon megváltozik. A berendezés három nagyságrenddel kevésbé érzékeny (a kimutatáshoz 10 000-100 000 baktérium szükséges) és szintén koffer méretű.
A másik csoport az antitestek képződésén alapuló módszereket alkalmazza. A legegyszerűbbek a próbacsíkok, amelyek a keresett patogén jelenlétét színes csík(ok) megjelenésével jelzik. Természetesen minden patogénhez másféle csík szükséges. Használatuk egyszerű és gyors, csak néhány percbe telik, viszont sokkal kevésbé érzékenyek: csak akkor jeleznek, ha a keresett baktériumból több százezer van a mintában. Jelenleg ez az egyetlen, gyors, helyszíni elővizsgálatokhoz használt eljárás.
A sok egyéb lehetőség közül említésre méltó még a Stanford egyetemen Greg Kovacs és csoportja által kifejlesztett kézi detektor, amelynek működése azon alapszik, hogy ha egy emlős élő szívsejtjébe biotoxin kerül, a felületen lévő ioncsatornák kinyílnak vagy bezáródnak és ez a sejtmembránon millivoltos feszültségváltozást okoz. A detektor ezt méri és hasonlítja össze a számítógépes része memóriájába táplált adatokkal, azaz azzal, hogy milyen ágens mekkora impedenciaváltozást okoz (impedencia = a váltóáram Ohmban mért ellenállása). A mérés ugyanolyan érzékeny, mint a PCR-reakción és fluoreszcens markeren alapuló, és olyan gyors, mint a próbacsík használata. Az eszköz alkalmazása azonban jelenleg még kísérleti stádiumban van.
Wolfner András
