BREISGAU, Germanio, la 10-an de novembro 2021 — Citante pliigitan reziston al antibiotikoj pliiĝantan tutmonde, esploristoj de Fraunhofer Instituto pri Fizikaj Mezuraj Teknikoj (Fraunhofer IPM), laborantaj kune kun tiuj de la Ludwig Maximilian Universitato de Munkeno, evoluigis procezon por rapide detektante multdrog-rezistemajn patogenojn. La metodo estas sufiĉe sentema por povi uzi ununuran molekulon de DNA por patogendetekto.

Trovi la plej efikan antibiotikon ofte postulas informojn pri la genaro de la bakterio, kiu ne estas kutime havebla ĉe kuracistejoj. Laboratestado estas kutime postulata, kio aldonas tempon kaj kompleksecon al la serĉo. La metodo evoluigita de la esploristoj akcelas la procezon, uzante mikrofluidan blaton por detekti kaj analizi ununurajn molekulojn. La fokuso de la projekto SiBoF (signalaj akceliloj por fluoreskecaj analizoj en molekula diagnozo) kuŝas sur facile uzebla punkto-de-prizorga detektometodo. La esploristoj antaŭvidas, ke la platformo estas uzata kiel parto de prizorgaj diagnozoj en hospitalaj sekcioj aŭ en medicinaj praktikoj kiel alternativo al la establitaj analizoj pri ĉenreakcio de polimerazo.
La kompakta aparato por detekti multdrog-rezistajn patogenojn plenumas ĉiujn stadiojn de la reago aŭtomate kaj donas rezulton ene de unu horo. Eĉ ununura DNA-molekulo sufiĉas por detekto. Ĝentileco de Fraunhofer IPM
Teamo de esploristoj en Germanio evoluigis procezon por rapide detekti multdrog-rezistemajn patogenojn. La procezo uzas kompaktan aparaton, kiu plenumas ĉiujn stadiojn de la reago aŭtomate kaj donas rezulton ene de unu horo. Eĉ ununura DNA-molekulo sufiĉas por detekto. Ĝentileco de Fraunhofer IPM.
La portebla, kompakta testa platformo estas ekipita per aŭtomata fluida sistemo, en kiu ĉiuj necesaj reakciiloj estas stokitaj. La injekt-muldita mikrofluida blato estas korpigita en tirkeston en la testsistemo, kie ĝi estas provizita per la necesaj reakciiloj tra la fluida sistemo antaŭ ol optika analizo okazas.

“Ni detektas parton de la DNA-fadeno de la patogeno. Uzante nian novan procezon, eĉ ununura molekulo de DNA, kiu ligas al specifa loko sur la mikrofluida blato, sufiĉas por fari tion. Fluidaj kanaloj estas integritaj en la blaton - kies surfacoj estas preparitaj per ligaj lokoj por specifaj patogenoj," klarigis Benedikt Hauer, projektestro kaj esploristo ĉe Fraunhofer IPM.

La prizorga aparato havas miniaturigitan alt-rezolucian fluoreskecan mikroskopon. Specife evoluigita bildanaliza softvaro identigas ununurajn molekulojn, kio ebligas la kaptitajn celmolekulojn esti nombritaj por liveri kvantan rezulton. La fluoreskeco estas stimulita per LEDoj, kiuj estas fiksitaj sub la kartoĉo kiu enhavas la fluidajn kanalojn.

Kutime, celaj DNA-molekuloj estas detektitaj per specifaj fluoreskecaj signoj. La nova metodo uzas antenojn kun nanometrograndaj bidoj, kiuj plifortigas la optikajn signalojn de ĉi tiuj signoj kaj forigas dependecon de kemia plifortigo per PCR.

"La optikaj antenoj konsistas el nanometraj metalaj partikloj, kiuj koncentras lumon en eta regiono kaj ankaŭ helpas elsendi la lumon - same kiel makroskopaj antenoj faras kun radiondoj," diris Hauer. La metalaj partikloj estas kemie ligitaj al la surfaco de la blato.

Strukturo de DNA-molekuloj, kiujn la esploristoj klasifikis kiel DNA-origamion, tenas ambaŭ orajn nanopartiklojn en loko. Inter la nanopartikloj, la strukturo disponigas liglokon por la respektiva celmolekulo kaj fluoreskecsigno. La patentita dezajno disponigas la bazon por la nova analizteknologio.