物理科技生物学-PHYICA

依据依据生长大藏爱为生物匹配系统

生物 2021-10-04 00:03:04

通过斯蒂芬争夺者,劳伦斯利弗莫尔国家实验室的空气样本由这个BioWatch探测器安装在纽约市警察局外部 学分:劳伦斯利弗莫尔国家实验室少于9/11后,14岁劳伦斯·莱弗尔国家实验室(LLNL)雇员在本姓1A

周六早上(八月

6 2001年)并被要求在三个小时内向实验室报告,而不是t在他们要去的地方或者当他们返回

他们的使命,他们的使命与来自洛杉矶阿拉莫斯的同事串联,是在华盛顿省的空气采样设备,d

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并建立样品处理实验室

自2000年春天以来,一支生物学家,来自国家实验室的计算机科学家和工程师的团队一直在开发一种检测系统,可以提醒生物恐怖主义攻击权威保护美国城市的检测系统

众所周知作为生物气溶胶Sentry和信息系统,基础检测系统是在能源部(DOE)的避民开发的基础检测系统,该系统在2002年盐湖城冬季奥运会上领域该系统,并为全规模测试提前一年的时间已经准备好了

2001年3月的依据的早期准备证明,在今年晚些时候是全国的资产,遵循9/11恐怖主义攻击和炭疽邮件,当1 A

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呼叫来,需要一个检测系统来保护华盛顿,D

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现在,在稍后超过二十年,大部分系统仍然在今天仍然存在运作

两十年的操作目的仪器两天后进入手术,于八月

8,2001

以来,生物竞选系统散Livermore和Los Alamos的诉讼继续作为近20年的任何生物攻击的警告系统

虽然该系统经历了一些重大变化,现在被称为BioVatch,但是今天的生物竞技技术运行在国土安全部门(DHS)下的30多个美国城市遭受武器大规模毁灭办公室(CWMD)

“基础是BioWatch的蓝图,”实验室分子生物学家Thomas Bunt说,他们是第一个聘请在2001年的东海岸工作的五个LLNL承包商

“”基础是一个可部署的实验室,该实验室设立了两三周,以监测特殊事件,如政治公约或奥运会

但是,然后,在9/11之后,我们neEded将在全国各地的数十个城市中建立一个永久性生物渗透系统

该决定是为了部署基础,因为迫切需要

它变成了七天工作的实验室网络一周,每年365天,“Bunt指出

基础创造了检测生物病原体的恐怖主义释放的海洋变化

在2001年之前,生物的检测依赖于个人医生和健康的症状监测实验室结果部分析

可能需要数天甚至几周才能弄清楚是否存在作为生物误导性释放

检测处理技术,旨在迅速地检测和定位生物病原体的气溶胶释放,并且在24小时内或更少的迅速响应

这是关键的,因为例如在症状出现抗生素治疗时,抗生素治疗施用的炭疽细菌的存活率很高,但在症状表现后,存活率大致减少

对于其中两个国家实验室在一年内开发的基础,有些人想知道壮举是否可以完成

该决定也对研究团队进行了高压

“有很多关于我们是否可以拉出这个的怀疑,“物理学家德说NNIS IMBRO,LLNL首席调查员的基础上,2005年退休的22年的实验室雇员

“”我们感到相信我们可以准备好系统,但肯定有很多工作要做,包括整合随着当地卫生当局

“汤姆斯扎克,现代的前助理计划领导者,用于全球安全的化学生物检测,召回感觉”令人难以置信的压力“,以作为运营系统准备的基础

'你是我唯一的希望'“最初,我们的计算团队被任务建立了一个监管链式跟踪系统,”Slezak说

“但在2000年夏天,我们被要求开发一个新的设计聚合酶链反应(PCR)签名以鉴定病原体

ef有两个主要的软件开发福特在8月份并行(第123号)

“”到了这一天,21年后,他记得他在夏天下午收到的电话(8月6日)来自同伴实验室当他在他的后院花园工作时,员工没有最初识别自己

“帮助我,Obi-wan kenobi;你是我唯一的希望

“另一个双力传感器居住在纽约市自治市镇

的信用:劳伦斯利弗莫尔国家实验室那些词来自Paula Imbro,Llnl遗传学家和助理计划领导者曾经任职的生物学,旨在开发PCR签名以鉴定基础工具的炭疽和其他病原体

Imbro和她的同事们已经发展起来手动进行PCR签名,并给予它们湿-实验室测试 - 所有这些都未发生

它们是零1,000,并且它们的签名都没有检测到所有毒性炭疽菌株而不检测良性炭疽

“你不能计算机极客通过计算地设计PCR签名的方法吗?” Imbro问了哪个Slezak回应了:“Paula,这是一个好主意,但公共数据库中没有足够的基因组数据用于病原体和微生物在邻居附近

”在2000年初夏,只有62个完全的细菌公共数据库中的基因组

今天,有超过354,000种完全的微生物基因组

Imbro然后问:“无论如何,你不能尝试吗?”这是一个导致革命性的科学改变设计的问题用于鉴定病原体的签名 - 即使有任何可用的基因组信息

通过计算方法的分析方法

他们的第一个任务之一是开发KPath,这是一个有助于团队设计病原体测定的计算工具

类似于广播电台的呼叫信件,kpath站在kpath对于“所有病原体,所有时间”和捕获的基因组序列,特别是对于病原体,每周从公共数据库

“当团队正在开发测定时,KPATP将搜索存在的独特基因组序列LSE为炭疽病等炭疽病,“标记瓦格纳,用于设计守护者软件链的关键球员和基础和生物匹配的关键球员

其他对KPath的重要贡献的LLNL研究人员是生物学家Beth Vitalis和计算机科学家克林顿·托雷斯Jason Smith和Nisha Mulakken

一位计算机科学家在全球安全的计算应用部门,Wagner在两十多年的两十多年中工作了两十多年

他与Slezak和Linda开发的数据管理系统OTT为拘留链接受了FBI批准,并由条形码系统组成,用于跟踪从基础和BioWatch探测器跟踪气溶胶样品

斯罗斯坦的团队向炭疽发起了数百名候选的分析,为炭疽诺布罗的纳米·伊布罗的小组H筛选和最终候选者被送到疾病控制和预防中心(CDC)

然后验证了用于鉴定炭疽的每个致命菌株的四种测定,而不是错误地识别任何良性炭疽菌株

[即使在今天,Paula Imbro也给了Slezak和他的团队奖金,完成了一下工作

“汤姆斯扎克和他的团队很棒

无论我们需要什么,我都不能来挑战,他们无法满足

每次我们需要帮助,他们就在那里,“她说

到2001年2月,多学科李凡队队证明了计算方法为了设计病原体测定,为基础探测器进行六次重要病原体的产生测定

为冬季奥林匹克制备下个月,3月份,大约25名研究人员,一半来自Livermore的一半,从Los Alamos举行,在盐湖城召开会议室,将会议室转换为一个全功能的生物实验室,可以每天处理约60个样品

他们在盐湖城奥运会上提前一年的一周加工样品,并在盐湖城奥运会上取得了成功,就像2002年冬季的部署

在奥运会期间,在体育运动中运营35天场地,城市地区和运输中心

在所有情况下,分析了2,200个空气样本

除了基础技术工作之外,工作的封闭部分是将系统与联邦机构和当地集成在一起卫生当局

丹尼斯IMBRO和他的LOS Alamos对手,WILey Davidson与环境保护局(EPA)合作,用于定位基础探测器和其他方面,而PAULA IMBRO在CDC上与CDC进行测定

所示的处理样本是当前或以前的实验室员工(来自左侧)标记瓦格纳,弗吉尼亚州蒙哥马利(现在退休)和Hummi Badri(后来离开实验室)

信用:劳伦斯利弗莫尔国家实验室一体化努力还包括联邦调查局,秘密服务和军事

“我们不得不制定政策和程序:如果您检测到生物误操家代理,那么接下来会发生什么?“ Paula Imbro询问

“我们花了很多时间处理我们在前夜所做的操作的概念生物恐怖主义攻击时,我们在开发程序的技术方面

“除了在2002年冬季奥运会和华盛顿州的部署外,D

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(自2001年10月以来已经使用的地方),基础是在2002年的阿尔伯克基和纽约市为9/11

2003年,DHS和科技政策办公室决定使用基础和建立生物匹配的多个城市的生物监测能力,以及与CDC,EPA,联邦调查局和执法部门合作工作

双向被DHS CWMD联邦管理局

DHS将在不同城市的气溶胶收集器中,然后与实验室响应网络(LRN)LABARATORIE一起使用位于当地公共卫生设施内,为生物踏踏实验室进行处理,以处理气溶胶过滤器并检查病原体发布

“”它花了一个沉重的升力,使基础系统成为生物匹配,并为联合国各地的城市提供生物核心州,“Bunt,谁是来自2004-07的LLNL BioWatch作战,2007-13的BioWatch的Lab程序领导者

”一切需要大量的物流和盒子外的思考

如何从全国划线开始实验室?有许多采购,需要寻址的城市特定的需求,并且每次生物搬迁实验室都必须发货,并且我们不得不发货

我们不得不得到安装并正常运行的设备,并确保1的人员0-15新实验室精通复杂的分析方法和程序

“持续六个月,每个城市的气溶胶过滤器都被送往李凡派遣分析,以确定病原体是否已发布

“LLNL提供了向后支持对每个管辖权来处理样本的,而BioWatch实验室正在准备上线

一个接一个地,每个城市都会自行起床并运行'D获取他们不再向我们发送样品的单词

很高兴看到过渡发生,并且我们帮助将生物匹配网络能够摆脱地面,“Bunt召回

BioWatch作为碳拷贝的基础副本并随着时间的推移而演变,Slezak表示,补充说:“EV从今天,从基础上的大部分DNA都留在BioWatch

“将工作除以劳动力划分的劳动力划分为洛杉矶阿拉莫斯和Llnl,Los Alamos负责气溶胶过滤器收集器,与EPA合作模型将收集器放置在选址收集器和后果管理中使用的羽绒建模

李凡罗研究员设计了测定,对检测病原体进行了分析开发,在现场设置通信并导致基础和生物匹配促进后果管理努力

在Slezak的观点中,LLNL设计基础的许多方式辅助在Slezak的视图中缩放了全国范围的BioWatch程序的系统

PCR测定作为LLNL之间的共同努力生物林Matics团队和实验室测定研究实验室

然后将最终的测定候选者送至CDC进行最终筛选并与LRN合作验证

“这是第一次完全计算的第一次方法用于设计PCR测定并以高吞吐量筛选;在过去,它们是单独设计和筛选的,并带着虚假的阳性和假阴性,“Slezak说

”“所有实验室基于和后续生物匹配的程序也在内部开发,并与CDC建立,因为该类型的接受的处理方法

“是我们开发了一个监管链守实验室跟踪系统必须达到FBI批准

我们不得不为过程中的所有内容使用条形码,几乎没有键入的输入

这大大降低了错误并帮助我们赢得了批准

当Bunt离开作为实验室时2013年双向的主要调查员,他被Llnl生物学家刘易斯Wogan所取代,他于2005年开始工作了,他在Wogan的任期期间进行了在BioWatch计划中,该实验室已经开展了技术升级,例如对分析实验室的吞吐量更高的吞吐量允许司法管辖区推出更多的气溶胶收集者

“”我们已经建立了一个强大,准确的全国性的生物检测系统,并继续提高衡量病原体的态势意识,“Wogan说

”“这是一个非常独特和特殊的系统

“除了Wogan,其他实验室继续工作BioWatch的WAGNER,物理学家Jeff Drocco和计算科学家Aram Avila-Herrera,Nisha Mulakken和Kris Chubb

现在反映了使用生物渗透系的使用,Slezak说:“我们肯定知道基础拥有成为全国范围的生物安全系统的潜力,因为它是曾经建造的第一个城市监测系统,但我们都没有人愿意在20年后全部运作

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