美洲驼如何帮助击败生物武器?

经过:朱莉娅·莱顿(Julia Layton)

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2006年在宾夕法尼亚州的骆驼咀嚼干草
AP照片/Carolyn Kaster

正如我们大多数人所知道的,美洲驼是我们的朋友。它们柔软,善良且有趣地观看,他们的名字具有以双L的方式开始使用英语中仅有的12个单词之一(根据韦伯斯特的第三个新国际词典,未遗忘)。但是我们几乎不知道,如果以生物攻击的形式出现这些模糊,类似骆驼的生物,可能会拯救我们所有人。

多年以来,科学家一直在开发称为生物传感器这可以检测到生物战的第一个迹象。这些传感器由抗体组成,通常被称为免疫红斑蛋白G(IgG)的人类抗体。IgG是人类免疫系统用于检测,靶向和破坏的工具之一病毒像霍乱和天花一样,被称为潜力生物武器。特异性抗体仅与特定的病毒抗原结合,因此不同类型的传感器检测到不同类型的疾病(请参阅免疫系统如何工作了解更多)。这个想法是,当这些基于抗体的传感器开始反应(即与空气中的颗粒结合在一起时)时,我们立即知道存在生物学威胁以及它是哪种生物学威胁。

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IgG之类的抗体的问题在于它们是细腻的。抗体是蛋白质链,IgG由重链和轻质链组成。这意味着它们的结构很复杂,具有复杂的绑定方法,这使它们生产昂贵且耗时。尤其是光蛋白链使它们非常容易受到环境变化的影响。IgG的保质期短,需要冷藏,如果它暴露于高温(大约150 F(〜65 C)的任何东西)中,它会完全分解,使传感器无用。输入骆驼抗体

美洲驼,骆驼和鲨鱼都产生一种令人难以置信的抗体结实的。它没有轻蛋白链,只有重型链,不仅使它变得耐寒,而且还使其简单的,具有微小的结合位点(大约是人类抗体上结合位点的十分之一)。科学家可以创建这些单域抗体(SDABS)很快,正如研究人员在华盛顿特区的美国海军研究实验室所做的那样。科学家使用少量的血液中的少量血液建立了一个超过十亿个SDAB的图书馆,这些库与不同的抗原结合。由于绑定位点是如此之小,因此与其他种类的抗体相比,它们对工程的工程师容易且价格便宜得多。它们的简单性使它们强大:它们的保质期比IgG更长,不需要冷藏并在最高200 F(〜90 C)的温度下保持完美完美。

使用这些坚固,简单的抗体,科学家可以开发一个传感器库来检测每个可想象的生物武器 - 然后很快开发出与新威胁时结合的抗体。士兵放置在便携式容器中,可以将这些基于骆驼的生物传感器带入现场,以便在生物变化后立即检测到生物威胁。温度和时间限制将不再阻止在坚固的地形中广泛使用生物传感器。

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