Stoffase sorptiv ekstraktion for billigere, hurtigere, og mere følsom biologisk og miljømæssig prøvetagning

En ny metode udviklet på FIU gør toksikologisk, biologisk og miljømæssig prøvetagning og test billigere, hurtigere, og mere følsomme. Den nye teknologi, som er blevet uafhængigt valideret, lover at forstyrre en industri på flere milliarder dollar.

Medopfinderne Kenneth G. Furton, FIU's provost og vicepræsident, samt en stipendiat fra National Academy of Inventors, og Abuzar Kabir, en ekspert i materialekemi i College of Arts, Videnskab og uddannelse, søgte en måde at forbedre den tids- og arbejdskrævende forberedelse af prøver såsom blod, urin, mælk og vand.

"Vores hensigt var at forenkle, på alle niveauer, prøveforberedelsesprocessen til gavn for forbrugerne, videnskabsmænd og industrien, " sagde Furton. "Dagens testmetoder tager betydeligt længere tid og er ikke så følsomme. Når analytikere tester for sygdom, forurenende stoffer - eller endda kontrollerede stoffer - tid og nøjagtighed er afgørende."

Kendt som "stoffase sorptiv ekstraktion, " den nye miljøvenlige tilgang erstatter eksisterende teknikker til at forberede prøver. I øjeblikket, at teste for et ulovligt stof i urinen eller et forurenende stof i søvand, for eksempel, komponenten, der skal analyseres, skal adskilles fra prøven i en kompliceret, flertrinsproces, der involverer giftige opløsningsmidler og dyre enheder. Afhængig af prøvens fysiske og kemiske egenskaber, at opnå det nødvendige niveau af komponentekstraktion tager ofte 24 timer eller længere, og den tid inkluderer ikke den egentlige kemiske test.

Ved at bruge denne metode, forbrugere kunne få resultaterne af blodprøver inden for timer i stedet for dage. Testresultater for kontrollerede stoffer hos atleter, for eksempel, kunne vende tilbage inden konkurrencen begynder. Kvaliteten af ​​drikkevand kunne overvåges mere nøjagtigt for tilstedeværelsen af ​​kræftfremkaldende og andre giftige kemikalier.

Det nye prøveforberedelsesmateriale, en komposit, der bruger den samme muslinbomuld, der bruges til at lave tøj, er grundlaget for deres portefølje af nye kemiske belægninger. Holdet af forskere eksperimenterede ved at påføre unikke sol-gel-belægninger på adskillige frimærkeprøver og sætte dem i direkte kontakt med forskellige væske- og luftprøver.

"Vi var chokerede over resultatet, " sagde Kabir. "Inden for 15 minutter, hver af de målrettede komponenter blev ekstraheret i en mængde egnet til analyse. Magten, enkelheden og fordelene ved denne nye prøveforberedelsesteknik er uden fortilfælde."

FIU-ekstraktionsmetoden absorberer en større mængde af en komponent end kommercielt tilgængelige metoder og reducerer derved chancerne for falske negativer og forbedrer endegyldigheden af ​​testresultater. Det kræver også brug af få eller ingen opløsningsmidler, hvoraf mange er giftige for miljøet.

Universitetet har patent på opfindelsen og arbejder i øjeblikket på at kommercialisere teknologien til udbredt brug i en række forskellige anvendelser.

Forskere ved mere end 30 amerikanske og udenlandske universiteter har allerede uafhængigt valideret innovationen. Disse resultater har overbevist førende eksperter inden for kemisk testning om, at teknologien bør erstatte eksisterende prøveforberedelsesmetoder.