생체활성지

Bioactive paper

생체활성지(bioactive paper)는 종이 기반 센서로 음식과 물 속 각종 오염물질을 식별할 수 있다.2009년에 처음 개발된 생물 활동적인 논문 연구는 계속 진행되어 왔으며 2011년에는 총 750만 달러의 CAD 5년 보조금을 받았다.[1]농약을[2] 검출할 수 있지만 아직 독소를 퇴치하고 비활성화할 수 없다는 바이오센서 단계 수준에서 개발됐다.그러나 잠재적 위험을 감지하는 능력은 인간의 건강과 안전을 위한 응용 프로그램이 있다.[3]생체활성지의 장점은 간단하고 휴대성이 좋고 일회용이며 저렴하다는 것이다.[4]null

개발

바이오 액티브 페이퍼는 캐나다 센티넬 바이오 액티브 페이퍼 네트워크(Sentinel Bioactive Paper Network)가 연구자, 산업 및 대학, 파트너, 학생이 컨소시엄을 구성해 개발했다.[1]더 네트워크는 온타리오 주 해밀턴에 있는 맥마스터 대학교가 주최하고 과학 감독인 로버트 펠턴 박사와 상무 이사인 조지 로젠버그 박사가 이끌고 있다.null

존 브레넌 맥마스터대 연구팀은 항체, 효소, 압타머, 박테리오파지 등의 조합을 기반으로 한 오염물질 검출 바이오센서를 종이 구조물에 인쇄해 생체활성 종이를 만드는 방법을 개발했다.[1]그런 다음 이러한 조합은 병원균 및 기타 오염물질에 스스로를 부착하여 검출 가능한 반응을 일으킨다.생물학적으로 활성 화학 물질은 기존의 제지 및 고속 인쇄 공정을 사용하여 종이에 인쇄, 코팅 또는 침투할 수 있는 '잉크'의 형태를 띠고 있다.이 잉크는 여러 겹으로 코팅되어 있다.이 잉크는 일반 컴퓨터 인쇄 카트리지에서 발견되는 잉크와 유사하지만, 생체적합성이 있는 특수 첨가제를 함유하고 있다.null

먼저 종이에 침전된 후 효소를 함유한 또 다른 잉크가 도포되는 생체적합성 실리카 나노입자로 구성된다.바이오링크 결과는 종이의 실리카에 갇힌 효소의 얇은 막을 형성한다.[5]종이가 독소에 노출되면 잉크 속의 분자는 표본의 독소의 양에 따라 색이 변한다.null

바이오 액티브 페이퍼는 아직 일반인이 이용할 수 없지만 상용화에 가까워지고 있다.생체활성지 역시 유통기한이 좋다.연구원들은 이 스트립이 적절하게 보관되었을 때 적어도 두 달 동안 효과적으로 사용될 수 있을 것이라고 말했다.null

적용들

아세틸콜린스테라아제나 신경작용제 등을 검출할 수 있어 현재 한 차례 바이오활용지를 바이오테러리즘과 식품안전에 적용할 수 있다.[3]이러한 발전으로 생물활성지는 군과 포장산업에 관심의 산물이 되었다.[3]생물 활성 종이의 더 많은 응용을 개발하기 위한 노력이 진행 중인 가운데, 현재 생물 활성 종이 사용과 연구의 주요 분야는 종이 기반 생물 측정 또는 샘플 조절을 위한 종이 기반 분석 장치, 식품 및 수질 모니터링을 위한 병원체 검출, 포장 및 콘의 위폐 및 역온화 등 4가지다.항생제를 사용한 병원성 박테리아 불활성화.[5]null

식인성 질환

약 7천 6백만 건의 식인성 질병이 미국에서 각각 발생하며, 이는 32만 5천 명 이상의 입원 및 5,000명의 사망자를 차지한다[Mead et al., 1999].대부분의 질병은 캄필로박터, 살모넬라, 대장균 O157에 의해 발생한다.H7과 리스테리아 모노키토제네스.그 결과, 이러한 병원균과 관련된 연간 의료비 지출은 현재 70억 달러를 넘는다.소비자 교육은 신뢰할 수 있고 간단한 식품 병원체 발견과 결합되어 이러한 질병의 발생 빈도를 극적으로 줄일 수 있는 최선의 방법을 제공한다.null

가장 최근의 개발은 음식물을 씻은 후에도 음식에서 농약을 검출할 수 있는 것과 관련이 있다.이 혁신은 식품에 금지된 살충제를 사용할 수 있는 개발도상국들에게 이득이다. 왜냐하면 그들은 값이 싸기 때문이다.null

수질오염

개발도상국의 경우, 물은 종종 의심스러운 품질을 가지고 있기 때문에, 지역 주민들은 식수를 만들기 위한 헛된 시도로 비위생적인 천을 사용하는 것과 같은 기본적인 여과 시스템을 시도하지 않을 수 없다.이 방법은 분명히 신뢰할 수 없고 그 결과는 특히 홍수나 다른 자연 재해 후에 소비에 안전하지 않다.작은 물 용기에 담글 때 병원균을 제거하고 사용자에게 물이 사용하기에 안전하다는 색상 표시를 제공하는 생체 활성 종이 스트립의 이점을 생각해 보십시오.null

건강관리

또 다른 잠재적인 생체활성지 사용으로는 바이러스를 적극적으로 결합하고 필터 표면에 고정시켜 필터의 모공을 통과하지 못하게 함으로써 건강관리 종사자를 보호하는 페이스마스크를 포함한다.null

포장

특정 부품을 쉽게 테스트할 수 있어 포장업계에서 사용할 생체활성 종이에 대한 관심이 높다.구체적으로 기업들은 위조품이나 변조 등을 적발하는 방법으로 생체활성화 용지를 고려하고 있다.[4]다른 용도로는 미생물 검출이나 가능한 항균 특성이 있다.[4]null

참조

  1. ^ a b c "Bioactive Paper Research Receives Added Funding for Bioactive Paper Development". PaperMoney. 2011-03-01. Retrieved 2018-03-01.
  2. ^ Kavruk, Murat; Özalp, Veli Cengiz; Öktem, Hüseyin Avni (2013). "Portable Bioactive Paper-Based Sensor for Quantification of Pesticides". Journal of Analytical Methods in Chemistry. 2013: 1–8. doi:10.1155/2013/932946. PMC 3736481. PMID 23971002.
  3. ^ a b c Pelton, Robert (2009). "Bioactive paper provides a low-cost platform for diagnostics". TrAC Trends in Analytical Chemistry. 28 (8): 925–942. doi:10.1016/j.trac.2009.05.005. PMC 7127295. PMID 32287534.
  4. ^ a b c Kong, Fanzhi; Hu, Yim Fun (2012). "Biomolecule immobilization techniques for bioactive paper fabrication". Analytical and Bioanalytical Chemistry. 403 (1): 7–13. doi:10.1007/s00216-012-5821-1. PMID 22367243. S2CID 25919168.
  5. ^ a b Zhao, Zhengyang; Tian, Junfei; Wu, Zhangxiong; Liu, Jian; Zhao, Dongyuan; Shen, Wei; He, Lizhong (2013-08-28). "Enhancing enzymatic stability of bioactive papers by implanting enzyme-immobilized mesoporous silica nanorods into paper". Journal of Materials Chemistry B. 1 (37): 4719–4722. doi:10.1039/c3tb20953a. ISSN 2050-7518. PMID 32261154.
  • Hossain, S.M.Z.; Luckham R.E.; Smith, A.M.; Lebert, J.M.; Davies, L.M.; Pelton, R.; Filipe, C.D.M.; Brennan, J.D. “Development of a bioactive paper sensor for detection of neurotoxins using piezoelectric inkjet printing of sol-gel derived bioinks.”2009년 에논 화학, 출연 예정
  • 자브란, T.;Dube M.; Mangin, P.J. "종이 표면에서의 박테리오파지 이모빌라이제이션 : 양이온 프리코트층의 효과."2009년 몬트리올 PAPTAC 95회 연차총회에서; 페이지 311~315.
  • Pelton, R. "바이오액티브 페이퍼 – 진단을 위한 저비용 플랫폼"트렌드 논어.2009년, 출연 예정
  • 자오, W.A.; 알리, M.M.; 아귀레, M.A. 브룩; 리, Y.F. "금 나노입자 색도 탐침을 이용한 종이 기반 생체 측정"논어. 화학, 2008년, 80년 (22년): 8431-8437.
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  • 자오, W.; 치만, W.; 람 J.C.F.; 멕마누스, S.A.; 첸, 쿠이, Y; 펠튼, R.; 브룩, M.A.; 리, Y. " 금 나노입자에 접히는 DNA 압타머:콜로이드 화학에서 바이오센서까지."J. A. A.화학, 2008, 130 (11): 3610-3618.