美国农业研究所《农业研究》杂志:应用新技术提高手足口病检测和控制 ...
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感染了手足口病毒的奶牛的红外线影像图。注意,蹄部呈红色,这表示正在发热。

 

 

 

劳拉·麦金尼斯      

红外热成像摄像机可以看见人眼所看不见的东西热。这就是为什么位于纽约奥连特角的美国农业部普拉姆岛动物疾病中心(PIADC)科学家目前正在利用这一技术鉴定受到手足口病感染的牲畜的原因。

 这种红外热成像技术已经使用多年应用于多种领域从天文学到法律的实施到军事,”普拉姆岛动物疾病中心研究主管路易斯·罗德里格斯说。“这是有关红外热成像技术的科技研究报告中首次把它作为一种工具来检测受到早期手足口病感染的动物。”

自从1929年以来美国还没有发生过手足口病。但是却无法保证永远根除这种传染性很强的疾病——如同2001年英国记取的教训,当时发生了手足口病,结束了34年无疾病发生的短暂瞬间。这种疾病传播迅速对商业活动和交通运输业造成严重破坏因此做好准备以防疾病的发生是美国政府优先考虑的事情。

阻止和消灭疾病发生的一个重要方面是迅速评估疾病发生范围的能力。

挨个检测动物是一种巨大的努力。即使在一个很小的农场这也是很繁重的任务,”罗德里格斯说。他和同事们评估了一种迅速而xx检测面临感染危险的动物的新方法。他们并没有打算让利用红外热成像摄像机快速鉴定可能受到感染的动物的方法成为一种诊断性检测方法。更确切点说,它能使科学家集中资源,利用疾病专用方法迅速隔绝需要进行进一步检验的动物。

红外成像摄像机能在处境危险的动物开始出现任何临床症状前48小时检测出来。 在疾病发生时,这种技术能够帮助迅速阻止疾病的蔓延。

检测发热的蹄子

这是什么原理呢高于{jd1}0o(大约–460?F的所有温度的物体释放出热红外辐射。物体越热放射越强烈红外热成像摄像机能呈现这些放射物。

受到手足口病毒感染的动物足部温度升高在红外热成像图片上可以看到明显差别。这种现象是明尼苏达大学的野生生物学家克雷格·帕克尔观察到的。在非洲跟踪迁徙动物群体,从事一项无关的研究时,利用红外热成像摄像机拍摄野生哺乳动物的照片,帕克尔观察到,一些黑羚羊头足很热。他了解到,这些动物有携带手足口病的嫌疑。由于对这一推断感到好奇,帕克尔和普拉姆岛动物疾病中心的科学家取得了联系。

他们按照帕克尔的建议展开了深入调查并在普拉姆岛动物疾病中心安全的生物安全级基地进行正式研究。他们的研究结果表明,红外热成像照片能够在牲畜表现出临床症状前2天检测到升高的蹄温。

当温度超过34.4?C通过观测蹄子上最热的点我们能够鉴别出受到手足口病感染的牲畜,”罗德里格斯说。“这使我们有88%的把握预测哪些动物会在48小时内发生症状。

在一张一群牲畜的红外热成像照片上健康牲畜的蹄子呈现蓝绿色而受感染的牲畜的蹄子呈现橙黄红色。这种简单的视觉差别能够让科学家和兽医辨别可能受到感染的大群牲畜,而无须逐个检查。同业已存在的筛选方法相比,这一技术既廉价又迅速。那些方法需要对每一个牲畜逐个进行检查。

红外热成像可以和美国农业研究所研发的其他工具配合使用以较好地应对疾病的发生。其中一个这样的工具是普拉姆岛动物疾病中心科学家应2002年美国国会的请求研发的快速诊断测试法。

普拉姆岛动物疾病中心科学家与生物技术公司泰特拉克尔(Tetracore公司合作研发的这种测试法能够在不到2小时内检测手足口病毒中的核糖核酸。它利用一种叫做“实时”的技术。美国农业部动植物卫生检验局已采用这种测试方法,并在国家动物卫生实验室网络中加以利用。在发生手足口病的紧急情况下,美国各地的实验室能够利用这种测试方法快速诊断样本。它也能用来快速辨别手足口病和泡状口炎,也就是一种偶尔在美国突发、症状相似的动物疾病。

一种xxx、更好的疫苗

普拉姆岛动物疾病中心对手足口病研究获得的另一个重要成果是由化学家马文·格鲁曼和同事研发的世界{dy}种有效的以分子为基础的家畜用手足口病疫苗。生产这种疫苗可以不使用手足口病传染材料,这意味着,它可以在美国安全地生产,而不需要昂贵和高度密闭的设施。

另一个好处是接种格鲁曼疫苗的动物不会产生受到感染的动物所产生的抗体。

由于这个原因,很容易将它们区别开来。目前大多数疫苗会使动物产生类似受感染的动物所产生的抗体这使得鉴别带有抗体的动物是自然感染产生抗体还是接种疫苗获得这个问题有很大难度。

农业研究所[和美国国土安全部定向实验研究所及位于马里兰州盖塞斯堡的生物制药公司金维克公司GenVec, Inc合作]正在研究这种技术商业化的可能性。

试验已经证明疫苗在接种仅仅7天后就开始发挥作用。虽然这是目前最xx的疫苗之一格鲁曼和同事们希望研制出更加xx的免疫疫苗。毕竟,一周内会发生很多事情,特别在疾病发生期。在最近一次研究中,格鲁曼发现干扰素(免疫系统产生的蛋白质)在疾病发生的一周内具有免疫作用。

干扰素的得名是由于它们对病毒的复制活动进行干扰。格鲁曼和同事们把I型和II型干扰素基因转入一种腺病毒中这种腺病毒是他们注射到多群猪中的。{yt}后,它们给猪传染上了手足口病病毒。干扰素阻止了手足口病病毒的复制,给猪提供了xxx。

干扰素提供了初期3-5天的免疫保护同时动物在应对疫苗的过程中产生抗体,”格鲁曼说。“这显著增加了它们抵抗手足口病的机会。

农业研究所和金维克公司现在正在合作将干扰素和手足口病疫苗结合以期把它们一起注射。

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原文链接:" http://article.yeeyan.org/view/100826/101108"

作者: huiqingduan


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