BREISGAU, Tyskland, Nov. påvisning af multiresistente patogener. Metoden er følsom nok til at kunne bruge et enkelt DNA-molekyle til patogendetektion.

At finde det mest effektive antibiotikum kræver ofte information om bakteriens genom, hvilket typisk ikke er tilgængeligt på lægepraksis. Laboratorietest er typisk påkrævet, hvilket tilføjer tid og kompleksitet til søgningen. Metoden udviklet af forskerne fremskynder processen ved at bruge en mikrofluidisk chip til at detektere og analysere enkelte molekyler. Fokus for SiBoF-projektet (signalforstærkere til fluorescensassays i molekylær diagnostik) ligger på en letanvendelig point-of-care detektionsmetode. Forskerne forventer, at platformen bliver brugt som en del af point-of-care diagnostik på hospitalsafdelinger eller i medicinsk praksis som et alternativ til de etablerede polymerasekædereaktionsanalyser.
Den kompakte enhed til påvisning af multiresistente patogener udfører alle trin af reaktionen automatisk og giver et resultat inden for en time. Selv et enkelt DNA-molekyle er nok til påvisning. Udlånt af Fraunhofer IPM
Et team af forskere i Tyskland har udviklet en proces til hurtig påvisning af multiresistente patogener. Processen bruger en kompakt enhed, der udfører alle trin af reaktionen automatisk og giver et resultat inden for en time. Selv et enkelt DNA-molekyle er nok til påvisning. Udlånt af Fraunhofer IPM.
Den bærbare, kompakte testplatform er udstyret med et automatiseret væskesystem, hvori alle nødvendige reagenser opbevares. Den sprøjtestøbte mikrofluidchip er indbygget i en skuffe i testsystemet, hvor den forsynes med de nødvendige reagenser gennem fluidsystemet, inden optisk analyse finder sted.

”Vi opdager en del af patogenets DNA-streng. Ved at bruge vores nye proces er selv et enkelt DNA-molekyle, der binder til et specifikt sted på mikrofluidchippen, tilstrækkeligt til at gøre dette. Fluidiske kanaler er integreret i chippen - hvis overflader er primet med bindingssteder for specifikke patogener," forklarede Benedikt Hauer, projektleder og forsker ved Fraunhofer IPM.

Point-of-care-enheden har et miniaturiseret fluorescensmikroskop med høj opløsning. Specielt udviklet billedanalysesoftware identificerer enkelte molekyler, hvilket gør det muligt at tælle de opfangede målmolekyler for at levere et kvantitativt resultat. Fluorescensen stimuleres ved hjælp af LED'er, som er fastgjort under patronen, der indeholder væskekanalerne.

Normalt detekteres mål-DNA-molekyler ved hjælp af specifikke fluorescensmarkører. Den nye metode bruger antenner med perler i nanometerstørrelse, som forstærker de optiske signaler fra disse markører og eliminerer afhængigheden af ​​kemisk forstærkning via PCR.

"De optiske antenner består af metalpartikler i nanometerstørrelse, der koncentrerer lyset i et lille område og også hjælper med at udsende lyset - ligesom makroskopiske antenner gør med radiobølger," sagde Hauer. Metalpartiklerne er kemisk bundet til overfladen af ​​chippen.

En struktur af DNA-molekyler, som forskerne klassificerede som DNA-origami, holder begge guld-nanopartikler på plads. Mellem nanopartiklerne giver strukturen et bindingssted for det respektive målmolekyle og en fluorescensmarkør. Det patenterede design danner grundlaget for den nye analyseteknologi.