Ощущение ионных каскадов, вызванных фагом

Ощущение ионных каскадов, вызванных фагом ( септик ) ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} является быстрым методом идентификации бактерий, основанный на чувствительном к флуктуации в жидкой среде. Преимуществами септика являются специфичность и скорость (требуют всего несколько минут), предлагаемых характеристиками фаговой инфекции, чувствительности из-за чувствительного к флуктуациям чувства и долговечности, возникающей в результате надежности фагов. Идеалистическое септическое устройство может быть таким же небольшим, как ручка и, возможно, может идентифицировать библиотеку различных бактерий в течение нескольких минут окна измерения.

Механизм

Septic использует бактериофаги в качестве показателей, чтобы вызвать ионный ответ бактериями во время фаговой инфекции. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Микроскопические металлические электроды обнаруживают случайные флуктуации электрохимического потенциала из -за стохастических колебаний градиента ионной концентрации, вызванной фаговой инфекцией бактерий. Пара электродов в электролите с различными локальными концентрациями ионов в окрестностях электродов образует электрохимическую ячейку , которая производит напряжение в зависимости от мгновенного отношения локальных концентраций. ^{[ 6 ]} В то время как концентрации колеблются, между электродами появится переменная разница случайного напряжения. Согласно экспериментальным исследованиям, всякий раз, когда происходит постоянная фаговая инфекция, спектр плотности мощности измеренного электронного шума будет иметь 1/ F ² Шумовой спектр , в то время как без фаговой инфекции это спектр шума 1/f . Чтобы иметь высокую чувствительность, электрическое поле постоянного тока привлекает инфицированные бактерии (которые заряжаются из -за ионного дисбаланса) к электроду с соответствующей поляризацией. ^{[ 5 ]}

Преимущества

Преимуществами септика являются специфичность и скорость (требуют всего несколько минут), предлагаемых характеристиками фаговой инфекции, чувствительности из-за чувствительного к флуктуациям чувства и долговечности, возникающей в результате надежности фагов. Идеалистическое септическое устройство может быть таким же небольшим, как ручка и, возможно, может идентифицировать библиотеку различных бактерий в течение нескольких минут окна измерения.

История

Впервые септическая концепция была задумана Ласло Б. Киш и Мария Добози-Кинг ^{[ 2 ]} в 2004 году и разработано и продемонстрировано на факультете электрической и компьютерной инженерии Техасского университета A & M в сотрудничестве с Мосонгом Ченгом, Ry Young, Sergey M. Bezrukov (NIH) и Бобом Биардом. ^{[ 7 ]} Новая, связанная схема, бипиф, ^{[ 6 ]} Это недавно было задумано и проанализировано Ласло Б. Киш и Габором Шмерой (Спавар, ВМС США ), использует колебания сопротивления переменного тока при связанных договоренностях и обещает более высокую чувствительность и меньшую зависимость от электродов.

Ссылки

^ «Описание патента септического патента в PatentCope » .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} «Статья о септике в журнале Economist » . 14 апреля 2005 г.
^ «М. Добози-Кинг, С. Сео, Джу Ким, Р. Янг, М. Ченг, Л.Б. Киш,« Быстрое обнаружение и идентификация бактерий: восприятие ионного каскада, вызванного фагом (септик) », Journal of Biological Physics и Химия 5 (2005) 3–7 " (PDF) .
^ основанной на фаге «Lb Kish, M. Cheng, Ju Kim, S. Seo, MD King, R. Young, A. Der, G. Schmera,« Оценка пределов обнаружения бактерий , Буквы 5 (2005) L105-L108 " (PDF) .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} «JR Biard, LB Kish», повышение чувствительности метода зондирования септической бактерии путем концентрации бактерий, инфицированных фагом, через электрический ток DC », « Флуктуальные и шумовые буквы » 5 (2005) L153-L158» (PDF) .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Габор Шмера; Киш (2010). «G. Schmera, LB Kish», идентификация бактерий с помощью фага -индуцированного анализа колебаний импеданса (BIPIF) », Патент ВМС США, ожидающий ; arxiv : 1004.0147 [ Physics.ins-det ].
^ «Показывая септик в нанотехнологии» .

Внешние ссылки

[patent-1] «Описание патента септического патента в PatentCope » .

[economist-2] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} «Статья о септике в журнале Economist » . 14 апреля 2005 г.

[jbpc-3] «М. Добози-Кинг, С. Сео, Джу Ким, Р. Янг, М. Ченг, Л.Б. Киш,« Быстрое обнаружение и идентификация бактерий: восприятие ионного каскада, вызванного фагом (септик) », Journal of Biological Physics и Химия 5 (2005) 3–7 " (PDF) .

[fnl_1-4] основанной на фаге «Lb Kish, M. Cheng, Ju Kim, S. Seo, MD King, R. Young, A. Der, G. Schmera,« Оценка пределов обнаружения бактерий , Буквы 5 (2005) L105-L108 " (PDF) .

[fnl_2-5] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} «JR Biard, LB Kish», повышение чувствительности метода зондирования септической бактерии путем концентрации бактерий, инфицированных фагом, через электрический ток DC », « Флуктуальные и шумовые буквы » 5 (2005) L153-L158» (PDF) .

[arxiv-6] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Габор Шмера; Киш (2010). «G. Schmera, LB Kish», идентификация бактерий с помощью фага -индуцированного анализа колебаний импеданса (BIPIF) », Патент ВМС США, ожидающий ; arxiv : 1004.0147 [ Physics.ins-det ].

[nanotech-7] «Показывая септик в нанотехнологии» .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]