mai Multe exemple de societăți științifice și de nivel național, regional și global inițiative care abordează amenințările globale de infecții și boală au fost documentate (DaSilva și Iaccarino, 1999). Comunitatea biotehnologică africană este conștientă de necesitatea considerațiilor de siguranță și a evaluării riscurilor în dezvoltarea și utilizarea microorganismelor bioinginerie (Van der Meer et al, 1993)., Activități în Uganda, Kenya, Zimbabwe, Tanzania, Africa de Sud, și Sud-Comunitatea de Dezvoltare a africii (Angola, Botswana și Zimbabwe) constituie o revelație regionale academice capacitate și competență în abordarea problemelor, formularea de orientări, și inițiativele de programare legate de securitatea alimentară, ADN-ului recombinant biosecuritatea orientări, și de mediu biosecuritatea protocoale.distrugerea și deteriorarea mediului este de obicei precedată de apariția și răspândirea bolilor infecțioase., În sudul Africii, asaltat de condițiile afectate de război, migrația populațiilor tribale și dezvoltarea peste noapte a satelor nomade, pierderea vieții și eroziunea resurselor umane rezultă din apariția SIDA, malariei, tuberculozei, meningitei și dizenteriei. Societățile academice și bogate sunt adesea afectate de focare de boală hamburger. Agentul cauzal este o Escherichia coli comensală virulentă.SIDA în Africa de Sud este probabil să devină o boală declarabilă ca o consecință a preocupării guvernamentale de a conține apariția pe scară largă a bolii (Cherry, 1999)., Departamentul Industrial de Sănătate în Singapore, în promovarea favorabil mediu de lucru, necesită raportarea unui focar sau apariția de antrax enumerate printre 31 declarare obligatorie boli industriale. Focarul rar de Encefalită din Malaezia, mai recent, a atins proporții alarmante de îngrijorare cu implicații economice și de sănătate severe pentru alte țări din Asia de Sud-Est, de exemplu Laos și Vietnam, determinând astfel distrugerea unui număr mare de populație porcină suspectată de adăpostirea virusului.,a fost revizuit rolul îmbrăcămintei de protecție chimică în performanța personalului militar în situații de luptă și supraveghere (Krueger și Banderet, 1997). Performanța și producția personalului militar și auxiliar sunt grav afectate în urma expunerii la arme chimice care utilizează agenți nervoși și dezactivează substanțele chimice., Interferența cu pierderea funcțiilor fiziologice, cum ar fi pierderea controlului muscular, paralizia mișcărilor corpului, pierderea memoriei, decolorarea dermică, deteriorarea prelungită a vederii, inteligibilitatea vorbirii și altele asemenea duc la pierderea încrederii psihologice și a competenței profesionale.dezvoltarea de îmbrăcăminte de protecție chimică care încorporează protectori chimici și biochimici, cum ar fi hipocloriți, fenolici, ceară de săpun și antidoturi, ajută la compensarea stresului psihologic și a traumelor și la combaterea anxietății., Cercetarea Anti-biowarfare și anti-Bioterorism a dus la dezvoltarea de creme de polimeri rub-on și loțiuni de război anti-germeni care oferă protecție și împotriva virusului gripal (Dobson, 1999a,b). Protecția chimică sub formă de hote și tunici cauciucate, mănuși, cizme și măști de gaz ajută la protejarea împotriva agenților de gaze lacrimogene, a agenților nervoși și a iritanților chimici livrați fie prin aerosoli, fie prin spray-uri lichide. Recent, a fost raportată încorporarea antibioticelor în textilele de rutină ca agenți anti-miros și anti-infecție (Barthélémy, 1999).,armele de distrugere în masă, fie ele nucleare, chimice sau biologice, constituie o amenințare la adresa securității naționale și a cooperării regionale și internaționale (New York Academy of Sciences, 1998). Vulnerabilitatea civilă și militară la armele biologice poate fi depășită prin recurgerea la dezvoltarea de biosenzori, agenți de bio-detectare cu reacție rapidă, diagnostice medicale avansate și programe eficiente de vaccinare și imunizare.Bio-detectarea a fost stimulată prin dezvoltarea bioroboturilor (Treindl, 1999)., Insectele mecanizate cu sisteme artificiale computerizate imită prin microcipuri sau biocipuri anumite procese biologice, cum ar fi rețelele neuronale care adună și procesează impulsuri neuronale care influențează sensibilitățile comportamentale la stres și răspunsurile periculoase la substanțele de origine biologică și chimică. Aceste micro-gadget – uri pot efectua într-o singură operație sarcini, cum ar fi procesarea ADN-ului, screening-ul probelor de sânge, scanări pentru prezența și identificările genelor bolii și monitorizarea activității celulare genetice efectuate în mod normal de mai mulți tehnicieni de laborator.,în plus, capacitatea de a încorpora astfel de cyberinsecte și bioroboti cu dublă utilizare în potențiala weaponnizare a agenților biologici trebuie abordată și limitată. Biorobots de uz casnic pest-gândac, Blaberus discoidalis, deșert ant – Cataglyphis, și cricket – lui gryllus bimaculatus fac deja obiectul cercetărilor in situ. Robotul de cricket este dezvoltat, in SUA, prin cercetare academica in cadrul Programului de robotica Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)., Principala rațiune a robobiologiei este dezvoltarea de modele miniaturizate cu minți biomecanizate care ar putea fi folosite și în explorarea biologiei spațiale. În plus, la fel ca oamenii și alte sisteme vii, durata lor de viață nu este limitată de efectele dăunătoare ale substanțelor chimice și deșeurilor toxice.,
Pentru a ajuta comunitatea medicală a salva vieți în timpul și imediat după atac bioterorist, DARPA a sponsorizat proiecte care identifica rapid patogeni pentru tratament, fie cu o combinație de substanțe antimicrobiene sau nannobombing cu puternice biosurfactant emulsii (Jones, 1999). dezvoltarea tehnologiilor biologice și medicale avansate vizează salvarea a 30 până la 50% din viețile pierdute în mod tradițional în zonele de luptă din prima linie și reducerea drastică a deceselor de luptă 90% care apar în luptă strânsă înainte de intervenția medicală., Astfel de tehnologii implică dezvoltarea și utilizarea mâinilor robotului chirurgical, tehnologia de îngrijire a traumelor și teledecontaminarea la distanță a mediilor poluate biologic.biosenzorii pe bază de țesuturi oferă alerte și evaluări fiabile ale riscurilor pentru sănătatea umană în contracararea bioterorismului și a biowarfarului. Compus din ansambluri multicelulare, și șabloane de anticorpi ample, astfel de senzori detecta. și prezice consecințele fiziologice care decurg din agenți biologici care nu au fost amprentați și nici identificați la nivel molecular., Alertele și evaluările se fac prin utilizarea moleculelor de raportare care se exprimă prin fenomenele de luminiscență, fluorescență etc. De exemplu, pigmentul bacteriorhodopsin obținut din halobacterium salinarum fotosintetic este utilizat ca senzor pentru calculul optic, vederea artificială și stocarea datelor., Apărare și descurajare tehnologii sunt dezvoltate pentru a permite o protecție maximă a personalului civil și militar; și pentru a reduce la minimum toamna-daune care rezultă din arme biologice care folosesc neconvenționale patogen contramăsuri, controlate de sisteme biologice și biomimetică în domeniul apărării împotriva unui război biologic și de bioterorism (Tabelul 4 a, b, c).programul de contramăsuri neconvenționale ale agentului patogen DARPA se concentrează pe dezvoltarea unei forțe puternice și eficiente de descurajare care limitează, reduce și elimină daunele și răspândirea care rezultă din utilizarea armelor biologice.,și țesut de piele
Un roman provocare pentru biotehnologice industria este dezvoltarea eficientă biologice programele de apărare bazat pe romanul fundamentale de cercetare în biotehnologie, genetică și tehnologia informației., Biosenzor tehnologia este forța motrice în dezvoltarea bio-cip-uri pentru detectarea
- pesticide, alergeni, și micro-organisme;
- poluanți gazoși de exemplu, amoniac, metan, hidrogen sulfurat, etc.
- metale grele, fosfat și nitrați în apa potabilă
- biologici și chimici poluanți în lactate, industria alimentară și a băuturilor
folosind principiile de fiabilitate, selectivitate, gama de detectare, reproductibilitatea rezultatelor, și, cu indicii standard de taxonomie, contaminare și poluare., Programele Biodefence sunt acum dezvoltate în jurul proprietăților senzorimotoare unice ale entităților biologice. Albinele, gândacii și alte insecte sunt recrutați ca specii santinelă în colectarea informațiilor în timp real despre prezența toxinelor sau a amenințărilor similare. Biosenzorii, folosind dispozitive cu fibră optică sau electrochimică, au fost dezvoltați pentru detectarea microorganismelor în aplicații clinice, tehnologice alimentare și militare (King et al, 1999; Mulchandani et al, 1999). Un imunosenzor este utilizat pentru detectarea Candida albicans (Muramatsu et al, 1986)., Bacillus anthracis și bacteriile din cultură sunt detectate de senzori optici (Swenson, 1992). În plus, în SUA au fost dezvoltate mai multe sisteme pentru detectarea armelor biologice. Generic și polivalente imunosenzori au fost concepute pentru a detecta agenți biologici care produc daune metabolice și a căror structura antigenică a fost special modificate genetic pentru a evita detectarea de anticorpi bazate pe sisteme de detectare., Alte sisteme de biodetecție care funcționează ca sisteme de avertizare / alertă timpurie implică detectarea densităților biologice ale particulelor prin ochi laser și nasuri electronice cu alarme încorporate. Accentul în astfel de sisteme se pune mai puțin pe identitatea agentului biologic și mai mult pe aspectul de avertizare timpurie care constituie un braț eficient în contracararea amenințării bioterorismului în mediile zilnice și de rutină ale timpului de pace (Schutz et al, 1999)., astfel de nasuri electronice rezultă dintr-o combinație de rețele informaționale neuronale cu matrice de senzori chimici sau biologici și contoare spectrale miniaturizate. Nasurile electronice compacte, automatizate și portabile oferă o analiză ieftină la fața locului în timp real a amestecurilor de combustibili și gaze toxice și identificarea deșeurilor toxice, a gazelor de uz casnic, a calității aerului și a mirosurilor corporale (Wu, 1999).scopul acestor programe este de a preveni surprizele tehnologice neplăcute generate de utilizarea necorespunzătoare a agenților biologici, a substanțelor chimice, a produselor farmaceutice etice și a gazelor neplăcute., Pregătirea implică monitorizarea informațiilor despre capacitățile, intențiile și materialele de resurse ale potențialilor adversari și teroriști.
în mărturie pentru S. U. A.,Comitetul pentru siguranță, s-a subliniat că:
a) strategia de dezvoltare și producătoare de dublu scop diagnostic, terapie, și vaccinuri care protejează sănătatea publică și apără împotriva armelor biologice
b) control și eradicare a bolilor infecțioase prin îmbunătățirea supraveghere, avertizare timpurie, de comunicare și rețele de formare, și
c) disponibilitatea de prima linie de pregătire și de răspuns în răspuns la bioterrotism și biologice (ASM, 1999) sunt parte integrantă elementelor constitutive de o pregătire a capacității interne împotriva bioterorismului (Preston, 1998).,războiul biologic poate fi folosit cu impunitate sub camuflarea focarelor naturale de boală pentru a decima populațiile umane și pentru a distruge animalele și culturile de importanță economică.încercările de a reglementa desfășurarea războiului și dezvoltarea armelor folosind substanțe nocive, cum ar fi otrăvurile și armele otrăvite, sunt consacrate în convențiile întocmite cu privire la legile și obiceiurile de pe uscat (Tabelul 1)., Aceste instrumente de război-măsuri de prevenire și eventuala consolidare a încrederii și a păcii măsuri, au evoluat de la normal și practicile caracteristice uzanțele stabilite între, popoarele civilizate, din legile de bază ale umanității; principiile de timp stabilite și acceptate pe scară largă de credințe, și dictează conștiința publică.în acest context, convențiile conturează măsuri și măsuri de protecție a clădirilor și monumentelor istorice dedicate artei, religiei și științei, precum și a clinicilor și spitalelor care adăpostesc bolnavii și răniții, cu condiția ca aceștia să nu fie angajați în luptă., Utilizarea unui astfel de personal în experimente menite să sporească letalitatea armelor care conțin substanțe nocive, cum ar fi otrăvurile, dezactivarea substanțelor chimice și a produselor farmaceutice etice, este implicit și strict interzisă. În istoria interacțiunilor dintre știință, cultură și pace, termenul unitate 731 este asociat cu înjosirea științei și umanității, a valorilor și eticii lor. Activitățile desfășurate de Unitatea 731 în cel de-al doilea război mondial au fost interzise încă din 1907 (Tabelul 1).,
În neutralizarea efectelor unor agenți biologici și făcându-le ineficiente pentru utilizarea ca arme biologice, bioindustriile sunt acum concentrându-se pe dezvoltarea de o gamă largă de biotherapeutics – antibiotice și vaccinuri (Stephanov et al, 1996; Perrier, 1999; Russell, 1999; Zoon, 1999) prin dezvoltarea din punct de vedere biologic pe bază de apărare programe științifice și tehnologice. Cercetarea actuală în domeniul apărării bioweapons se concentrează acum pe dezvoltarea biosenzorilor care conțin anticorpi specifici pentru a detecta agenții patogeni respiratori care ar putea fi dispersați prin spray-uri și sisteme de răcire cu aer., De asemenea, contractează centre de cercetare în jurul utilizării biotehnologiilor pentru remedierea zonelor de mediu contaminate cu metale grele, erbicide, pesticide, materiale radioactive și alte deșeuri toxice. screeningul genetic al bolilor umane și descoperirea medicamentelor au fost facilitate de progresele cercetării în domeniul bioinformaticii (Lehrach et al, 1997)., Automatizate și informatizate studiu de împărtășit informații în ADN-ul genomic a resurselor biologice în tandem cu procesare digitală și grafică tehnici de calcul, oferă o bază pentru dezvoltarea de dispozitive pentru monitorizarea degradării mediului și dezvoltare a biodefence programe (Tabelul 4 a, b, c). Scopul acestor cercetări în dezvoltarea senzorilor pentru detectarea și neutralizarea în timp util a armelor biologice este reflectat în „câinele lui Sherlock Holmes care nu latră”, adică tăcerea senzorului indică prezența unui agent biologic (Morse, 1998).,
Dezvoltarea cadrului național de pregătire și emergente răspunsuri la agenți biologici, fie în bioterroristic sau situații de luptă, este dependent de rapiditatea intervenției antrenat antiterroristic personal format din microbiologi, medici, personalul spitalului, psihologi, militare sau de aplicare a legii forțele, sănătatea publică și a personalului. În acest sens, impactul economic al unui atac bioterorist a fost recent evaluat (Kaufmann et al, 1997)., Investițiile în supravegherea sănătății publice contribuie la îmbunătățirea pregătirii interne în ceea ce privește tratarea, bioterorismul, bolile emergente și infecțiile transmise de alimente.probabilitatea ca microorganismele modificate genetic să contribuie la apariția unor noi infecții nu poate fi ignorată. Reacția publică la introducerea culturilor modificate genetic în Europa, în acest moment, este însoțită de controverse și temeri pentru siguranța mediului. Incertitudinea care însoțește potențialele focare de noi flageluri este un alt factor complicat., Creșterea gradului de conștientizare și înțelegere a problemelor de siguranță și eliberarea de organisme modificate genetic în mediu contribuie la depășirea temerilor și concepțiilor greșite nefondate și la asigurarea încrederii printr-o stare de pregătire. Pe astfel de strategii, există un răspuns gata și eficient pentru combaterea potențialelor catastrofe și focare de boli emergente. Știința și valoarea de mediu, evaluări de siguranță constituie un pas corect în această direcție (Käppeli și Auberson, 1997).,noi amenințări din partea armelor de distrugere în masă continuă să apară ca urmare a disponibilității tehnologiei și a capacității de a produce, la nivel mondial, astfel de arme pentru a fi utilizate în terorism și crimă organizată (Departamentul Apărării, 1996). Tehnologiile noi și accesibile dau naștere proliferării unor astfel de arme care au implicații pentru securitatea și stabilitatea regională și globală., Pentru a contracara astfel de amenințări și pentru a asigura apărarea păcii, a fost subliniată nevoia de conducere și de exemplu în elaborarea de răspunsuri preventive și de protecție prin nevoia de formare a personalului civil și non-civil și implicarea acestora în cooperarea internațională., Aceste răspunsuri subliniază necesitatea pentru reducerea și eliminarea de bio-terorism, amenințări, prin consultare, monitorizare și proceduri de verificare; și descurajare, prin disponibilitatea constantă și menținerea unui convenționale lege și ordine vigoare, care este bine-versat în counterproliferation controale și pregătirea de protocoale (Societatea Americană de Microbiologie, 1999)., aderarea la Convenția armelor biologice și toxice, întărită de măsurile de consolidare a încrederii (Organizația Națiunilor Unite, 1997) este într-adevăr un pas important și necesar în reducerea și eliminarea amenințărilor războiului biologic și bioterorismului (Tucker, 1999).
articol
Alper, J. (1999). Din tranșee bioweapons, noi instrumente pentru combaterea microbilor, știință 284: 1754-1755.
Atlas, R. M. (1998). Armele biologice reprezintă o provocare pentru comunitatea microbiologică, ASM News 64: 383-388.
Av-Gay, Y. (1999)., Eliberarea necontrolată a microorganismelor dăunătoare, știință 284: 1621. Butler, D. (1997). Discuțiile încep cu privire la punerea în comun a interzicerii armelor biologice, natură 388: 317.
Cherry, M. (1999). Africa de Sud dezvăluie planurile de a face SIDA o boală declarabilă, natura 399:288. Cole, C. A. (1996). Spectrul armelor biologice, Scientific American 275: 60-65. Danzig, R. și Berkowsky, P. B. (1997). Jurnalul American Medical Association 278: 431. DaSilva, E. J. și Iaccarino, M. (1999). Bolile emergente: o amenințare globală, biotehnologia avansează 17: 363-384.,departamentul de Afaceri Externe și comerț (1999). Consolidarea Convenției privind armele biologice, biotehnologia australiană 9: 112-114. Dobson, R. (1999a). Loțiune de război germinativ vă poate proteja împotriva gripei, inovație-The Sunday Times, 18 iulie. Dobson, R. (1999b). Cursa hots până la arme contra bio-terorism, inovare-The Sunday Times, 15 August. Harris, R. și Paxman, J. (1982). O formă mai mare de ucidere, presa de dimineață, New York, pg. 74.
Henderson, D. A. (1999). Amenințarea iminentă a bioterorismului, știință 283: 1279-1281. Hoogendorn, E. J. (1997)., Un atlas al armelor chimice, Buletinul oamenilor de știință atomici 53: 35-39. Institutul de Medicină (1999). Terorismul chimic și biologic: cercetare și dezvoltare pentru îmbunătățirea răspunsului medical civil, presa Academiei Naționale a SUA, pgs 304. Kolavic, S. și Kimura, A. (1997). Un focar de Shigella dysenteriae tip 2 în rândul lucrătorilor de laborator din cauza contaminării intestinale a alimentelor, Jurnalul Asociației Medicale Americane 278:396-398. Marshall, E. (1999). Bioterror defence initiative injectează fotografii de numerar, știință 283: 1234-1235.
Miller, J. (1999)., În groapa Sovietică, germenii morți trăiesc, International Herald Tribune, Paris, 3 iunie.
Monath, T. P. și Gordon, L. K. (1998). Consolidarea Convenției privind armele biologice, știință 282: 1423. Mulbry, W. și Rainina, E. (1988). Biodegradarea agenților chimici de război, știri ASM 64: 325-331. Perrier, J. J. (1999). Les nouveaux visages de la vaccination, Biofutur, mai, pgs 14-18. Preston, R. (1998)., Declarație în fața Subcomisiei Judiciare a Senatului pentru tehnologie, terorism și informații guvernamentale și a Comitetului select pentru informații privind amenințările cu arme chimice și biologice pentru America: suntem pregătiți? (http://www.senate.gov/~judiciary/preston.htm)
Rogers, P., Whitby, S. și Dando, M. (1999). Război biologic împotriva culturilor, Scientific American 280: 70-75. Scott, S. J. și Shea, J. (1999). Antrax temut în Afganistan focar, Reporterul American, 5, 26 februarie. Strauss, E. (1999). Microbii prezintă ca agenți patogeni și amici la adunare, știință 284: 1916-1917., Swenson, F. J. (1992). Dezvoltarea și evaluarea senzorului optic pentru detectarea bacteriilor, senzorilor și actuatoarelor B 11: 315-321.
Thompson, D. (1999). Germ warrior, timp, Iulie 26, pg 73.
Torok, T. și Tauxe, T. (1997). Un focar comunitar mare de salmoneloză cauzată de contaminarea intenționată a barurilor de salate de restaurant, Journal of the American Medical Association 278:389-395. VV
Treindl, R. (1999). Les biorobots: des insecte à puces, Biofutur, mai pgs.34-37. Organizația Națiunilor Unite (1997). Anexa VI.măsuri de consolidare a încrederii F., Documentul nr., CDA / BWC / 1997 / CBM, 30 mai, pg. 688. Wright, S. (1985). Armata și Noua biologie. Buletinul oamenilor de știință atomici 41: 10-16.
Wu, T. Z. (1999). Un biosenzor piezoelectronic ca nas electronic de detectare a mirosului receptorului olfactiv, biosenzori și bioelectronică 14: 9-18. Zoon, K. C. (1999). Vaccinuri, produse farmaceutice și Bioterorism: provocări pentru Administrația SUA pentru alimente și medicamente, boli infecțioase emergente 5:534-536. (Tabelul 1): Rezumatul cronologic al convențiilor, protocoalelor și rezoluțiilor care împiedică războiul biologic
