研究人员获得资助开发牛疾病快速传感器技术

普渡大学的研究人员正在开发一种技术,将牛呼吸系统疾病(BRD)的诊断时间缩短到30分钟左右,这可能有助于降低农业的疾病成本。

通过布莱恩Wallheimer 2020年7月21日

牛呼吸系统疾病(BRD)是牛肉和乳制品行业中最普遍和最昂贵的疾病之一,约占北美饲养场死亡人数的一半,每年给生产商造成高达9亿美元的损失。快速诊断这种疾病可以改善动物的健康状况,并为生产商节省大量资金。目前的测试在4天或更长时间内无法提供结果。

普渡大学由农业和生物工程助理教授Mohit Verma领导的研究人员正在开发将诊断时间缩短到30分钟左右的技术。他们的工作得到了100万美元的资助美国农业部国家食品和农业研究所动物系统的跨学科参与(IDEAS)基金。

“牛呼吸道疾病可以由一些细菌和病毒引发,这使得治疗决策变得困难。等到四五天后检测结果出来的时候,这种疾病可能已经杀死了小牛,或者传播给饲养场的许多其他小牛。”“在接下来的三年里,我们将开发一种解决细菌方面的测试,并有一个原型用于该领域。”

Jennifer Koziol是普渡大学兽医学院的临床助理教授,也是该项目的共同研究员,她说兽医目前使用抗生素治疗BRD,这些抗生素对导致该疾病的最常见细菌有效。但也有可能这种细菌对所选择的抗生素有抗药性,从而使治疗无效。加快快速和准确的诊断,同时帮助第一时间选择正确的抗生素,可以挽救小牛的生命,减少不必要的抗生素使用。

Koziol说:“当我们让BRD在畜群中的多只动物身上发生时,我们需要确切地知道我们面对的是什么细菌,确切地知道哪些抗生素会在4到5天内有效,这样我们就可以在第一次使用抗生素时做出正确的选择。”“有一种我们可以使用的快速检测方法对动物和抗生素管理都有好处。”

Verma了解到需要更好的BRD测试亚伦奥尔特他是普渡大学的高级研究工程师电气与计算机工程学院“,他在印第安纳州罗切斯特市附近种植了3200英亩玉米和大豆,管理着3000头牛。奥尔特将与该团队一起研究该技术的工程组件,他说在严重的BRD爆发期间,他可能会花数周时间每天从牛群中抽出20到30头患病的小牛进行治疗。

“我在农业中遇到的最大困难是BRD。我认为这是牛肉行业最大的问题。”“这项技术可以改变这一点。但也有机会通过机器学习来收集关于我们的牛的健康状况的更好的数据,观察小牛呼吸系统中通常存在的细菌的类型和数量,并使用这些信息来预测未来潜在的问题。”

维尔马认为,他的团队正在为BRD开发的生物传感器技术可能成为检测其他动物和人类疾病的基础技术。在获得USDA-NIFA IDEAS资助之前,Verma已经开始调整该平台,以识别导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒的存在。

Verma说:“为了准确诊断BRD感染,我们的传感器需要足够多功能,以识别许多细菌和病毒。”“我们完全有可能迅速调整这些传感器来解决其他健康问题,甚至可能是需要快速检测以防止全球大流行的新病毒。”

-副主编克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com


作者简介:Brian Wallheimer,普渡大学