PEGASUS: Draagbare Golfgeleider Optische Sensor voor Snelle Detectie van Toxines en Biologische Dreigingen

De Portable EnGineered Analytic Sensor with aUtomated Sampling (PEGASUS) is een geminiaturiseerde golfgeleider-gebaseerde optische sensor die toxines, bacteriële handtekeningen, virale handtekeningen, biologische dreigingen, witte poeders en meer kan detecteren uit monsters zoals bloed, water, voedsel en dierenmonsters.

Gebruik Zonder Getrainde Personeel of Laboratorium

PEGASUS vereist geen getrainde personeel of laboratoriumapparatuur om te opereren, wat betekent dat het gemakkelijk in afgelegen gebieden ter wereld gebruikt kan worden. Het kan onderscheid maken tussen bacteriële en virale handtekeningen, wat de juiste keuze van behandeling mogelijk maakt, wat de gezondheidsuitkomsten van patiënten zou moeten verbeteren en de spreiding van antimicrobiële resistentie zou moeten verminderen. De sensor bevat een geïntegreerd monsterverwerkingsapparaat met minimale handmatige stappen gericht op het waarborgen dat elk monster van de kwaliteit is die nodig is voor detectie.

Detectie in Twee Stappen

Detectie vindt plaats in twee grote stappen. Eerst wordt het monster verwerkt in een microfluïdisch apparaat, wat slechts een klein monstervolume vereist. Vervolgens wordt het verwerkte monster op de geminiaturiseerde sensor geladen, waar detectie plaatsvindt. Het microfluïdische apparaat en de sensor kunnen verpakt worden in een robuuste serviesmap die overal ter wereld meegenomen kan worden.

Technologie: Golfgeleider-gebaseerde Optische Biosensor

De apparatuurstechnologie is gebaseerd op een bankgolgeleider-gebaseerde optische biosensor. Het meetsysteem detecteert analyteen op een vlakke optische golfgeleideroppervlakte in een heel klein (~200nm) veld. Om het meetveld te produceren, wordt een laser gekoppeld onder een kritische invalshoek in de vlakke golfgeleider en treedt totale interne reflectie van licht op tussen de lagen van de golfgeleider door hun verschillende brekingsindices. Dit zorgt ervoor dat een evanescent veld afgestraald wordt vanaf het oppervlak van de golfgeleider waar fluorescent moleculen gedetecteerd worden.

Toepassingen: Van Huisartsenpraktijk tot Biosurveillance

PEGASUS kan snel infecties detecteren in een huisartsenpraktijk, een afgelegen polikliniek of een laboratorium. In het geval van bacteriële infecties kan het onderscheiden tussen Gram-positieve, -negatieve en onbepaalde bronnen, zonder voorafgaande kennis van het infectietype, in 15 tot 30 minuten. Een ander potentiële impactgebied is biosurveillance. Aangezien de biosensor in afgelegen gebieden ter wereld gebruikt kan worden en een verscheidenheid aan biologische moleculen uit diverse bronnen kan detecteren, kan het impact hebben op het monitoren van de aanwezigheid van potentiële biologische dreigingsagents of uitbraken. De sensor kan de aanwezigheid van biomoleculen uit voedselbronnen of de watervoorziening detecteren en helpen onbekende witte poeders te identificeren die in verdachte pakketten verstuurd worden of op de snelweg gemorst zijn.