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Como se faz o antraz?

O que é o antraz?

Uma doença antiga, o antraz é um termo abrangente para as dezenas de cepas da bactéria Bacillus anthracis. Devastando o gado, as células do antraz matam os organismos hospedeiros liberando dois tipos de toxinas. À medida que as células se multiplicam no sistema, a concentração de toxinas aumenta para níveis letais.

O perigo do antraz (e a razão pela qual os militares e os terroristas o procuram como arma biológica) é que ele forma endósporos. estrutura resistente que protege a célula enquanto ela entra em um estado de hibernação inativo. Os endosporos permitem que o antraz sobreviva no solo, peles, roupas ou outros ambientes inóspitos por vários anos. Quando o endosporo entra em um hospedeiro, ele "reativa" e começa a se reproduzir rapidamente.

O antraz pode infectar os hospedeiros aterrissando na pele ou ingerindo. No entanto, a forma mais letal de infecção ocorre quando os esporos são inalados. O processo real de fabricação de antraz de grau de arma é classificado (e por boas razões). Dito isso, os cientistas militares que criam essa arma biológica de destruição em massa provavelmente usam o mesmo protocolo que os cientistas médicos usam para cultivar esporos de antraz virulentos com o objetivo de testar a eficácia das vacinas contra o antraz. A diferença, no entanto, é que os cientistas militares induzem a formação de endósporos, secam os esporos e os combinam com "estabilizadores" químicos que ajudam os esporos a permanecer no ar por mais tempo.

Produzindo Bactérias em Geral

laboratórios (Fort Detrick, por exemplo) armazenam esporos liofilizados de cepas de antraz especialmente virulentas, como Ames e Vollum. Para produzir esses esporos em massa, os esporos liofilizados são ativados e cultivados.

Primeiro, os esporos liofilizados são dissolvidos em 1 ml de solução salina, espalhados em uma placa de petri em ágar nutriente e deixados a incubar em 37 graus Celsius por 24 horas. As colônias que se formam são então transferidas para suas próprias placas de petri de agar nutriente e deixadas a incubar mais.

Formação de esporos

Uma vez formadas as colônias suficientes, os cientistas devem recriar os "estresses ambientais" que causam o antraz células para crescer os endósporos de proteção. Como o antraz é um organismo aeróbico, o processo de esporos começa reduzindo a quantidade de oxigênio no ambiente. As placas de petri são colocadas em uma câmara selada e o dióxido de carbono é bombeado até que o gás constitua 50% da pressão total do ar. Enquanto isso, a temperatura dentro da câmara é reduzida para 20 graus Celsius.

Purificação

Depois de 24 a 48 horas, as colônias das placas de Petri são transferidas para soluções salinas com níveis de pH balanceados para imitar o de um hospedeiro mamífero. Essas soluções são carregadas em uma centrífuga, o que ajuda a separar os esporos de contaminantes menos densos. À medida que cada camada de contaminantes é removida, mais água desionizada é adicionada aos esporos para ciclos subsequentes de separação centrífuga.

Secagem

Uma vez purificada, produtos químicos especiais (amplamente classificados) são adicionados à mistura esporos-água. . Pelo que se pode juntar das notícias, a sílica parece ser uma dessas substâncias químicas, embora possa haver outras. Esta mistura enriquecida é transformada em pó usando uma máquina conhecida como spray dryer. Na secagem por pulverização, um líquido é separado em milhares de gotas microscópicas passando por um atomizador de alta precisão. Estas gotículas são pulverizadas diretamente em uma câmara aquecida; a combinação de calor, baixa umidade e grande relação área-volume-volume das gotas faz com que a água evapore instantaneamente. Como resultado, a sílica e outros produtos químicos especiais formam uma casca parcial em torno dos esporos individuais.

Esta casca ajuda a evitar que os esporos se amontoem devido à umidade. Agrupamento menor significa tamanhos menores de partículas, o que significa que os esporos armados permanecerão no ar por mais tempo e até mesmo contornam certos tipos de filtro.