Development of a Portable Ion Mobility Spectrometer For Efficient Diagnosis of Various Diseases

开发便携式离子淌度光谱仪以有效诊断各种疾病

基本信息

  • 批准号:
    10708021
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 37.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-09-22 至 2027-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Development of a Portable Ion Mobility Spectrometer for Efficient Diagnosis of various diseases This research will focus on the identification of the biomarkers associated with various diseases and the development and validation of an innovative high-resolution ion mobility (IM) device. The proposed device is based on a new variant of Structures for Lossless Ion Manipulations (SLIM) and will couple high-resolution ion mobility separations achieved by traveling wave (TW)-SLIM with drift tube (DT)-SLIM which is a novel approach that can provide collision cross section (CCS) values of the separated isomers/conformers that are unique to the target biomarkers of interest. We expect this capability to increase biomarkers’ identification accuracy. In addition, by combining the attributes of the high-resolution ion mobility and ambient ionization, sensitive detection, and superior separation power will be achieved in the analysis of complex clinical samples without any prior sample preparation. The current diagnosis methods are often slow, expensive, or laborious which limits their use in resource-limited regions. Therefore, there is a strong unmet need for new technologies that can rapidly diagnose various diseases to complement the existing commercially available technologies. Rapid identification of diagnostic biomarkers in clinical samples will not only lead to an increase in recovery rates but also will lead to shorter hospitalization stays and reduced antibiotic resistance. We aim to develop a portable IM diagnostic device that can be used for the identification of the biomarkers associated with foodborne and Alzheimer’s diseases which significantly impact the lives of millions of people. The significance of these diseases causes diagnostic tests to play a major role in the clinical care of patients suffering from these diseases Our studies will enable high throughput analyses that are affordable and so easy-to-operate that can be performed by less-skilled users, such as nurses and their assistants. Over the long term, these studies will be extended to multiple applications that span from the fundamental studies of molecular structure elucidation to advanced analytical applications such as a widely usable point-of-care diagnostic device that can serve the community, especially resource-limited regions. 1
开发便携式离子淌度光谱仪,有效诊断各种疾病 这项研究将重点关注与各种疾病相关的生物标志物的鉴定以及 创新的高分辨率离子淌度(IM)设备的开发和验证所提出的设备是。 基于无损离子操纵结构 (SLIM) 的新变体,并将耦合高分辨率离子 通过行波 (TW)-SLIM 与漂移管 (DT)-SLIM 实现迁移率分离,这是一种新颖的方法 可以提供分离的异构体/构象异构体的碰撞截面(CCS)值,这些值是独特的 我们期望这种能力能够提高生物标记物的识别准确性。 此外,通过结合高分辨率离子淌度和环境电离的属性,灵敏 检测和卓越的分离能力将在复杂临床样品的分析中实现,而无需 任何先前的样品制备。 当前的诊断方法通常缓慢、昂贵或费力,这限制了它们在资源有限的情况下的使用 因此,对能够快速诊断各种疾病的新技术存在强烈的未满足需求。 补充现有的商业化诊断生物标志物的技术。 临床样本不仅会提高康复率,还会缩短住院时间 我们的目标是开发一种便携式 IM 诊断设备,可用于 与食源性和阿尔茨海默氏病相关的生物标志物的鉴定,显着 这些疾病影响着数百万人的生活,因此诊断测试发挥着重要作用。 在患有这些疾病的患者的临床护理中的作用我们的研究将实现高通量分析 价格实惠且易于操作,可由技能较低的用户(例如护士及其护理人员)执行 从长远来看,这些研究将扩展到多种应用。 分子结构阐明的基础研究到高级分析应用,例如广泛的 可以为社区,特别是资源有限的地区提供可用的护理点诊断设备。 1

项目成果

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