BREISGAU, Alemaña, 10 de novembro de 2021 — Citando o aumento da resistencia aos antibióticos en todo o mundo, os investigadores do Instituto Fraunhofer de Técnicas de Medición Física (Fraunhofer IPM), que traballan xunto cos da Universidade Ludwig Maximilian de Múnic, desenvolveron un proceso para rapidamente detección de patóxenos multirresistentes. O método é o suficientemente sensible como para poder utilizar unha única molécula de ADN para a detección de patóxenos.

Para atopar o antibiótico máis eficaz, moitas veces require información sobre o xenoma da bacteria, que normalmente non está dispoñible nos consultorios médicos. Normalmente son necesarias probas de laboratorio, o que engade tempo e complexidade á busca. O método desenvolvido polos investigadores acelera o proceso, utilizando un chip microfluídico para detectar e analizar moléculas individuais. O proxecto SiBoF (amplificadores de sinais para ensaios de fluorescencia en diagnóstico molecular) reside nun método de detección doado de usar no punto de atención. Os investigadores prevén que a plataforma se use como parte dos diagnósticos no punto de atención en salas hospitalarias ou en prácticas médicas como unha alternativa ás análises de reacción en cadea da polimerase establecidas.
O dispositivo compacto para detectar patóxenos multirresistentes realiza todas as fases da reacción automaticamente e proporciona un resultado nunha hora. Incluso unha soa molécula de ADN é suficiente para a detección. Cortesía de Fraunhofer IPM
Un equipo de investigadores en Alemaña desenvolveu un proceso para detectar rapidamente patóxenos multirresistentes. O proceso utiliza un dispositivo compacto que realiza todas as fases da reacción automaticamente e proporciona un resultado nunha hora. Incluso unha soa molécula de ADN é suficiente para a detección. Cortesía de Fraunhofer IPM.
A plataforma de proba portátil e compacta está equipada cun sistema fluídico automatizado, no que se almacenan todos os reactivos necesarios. O chip microfluídico moldeado por inxección incorpórase nun caixón do sistema de proba, onde se subministra cos reactivos necesarios a través do sistema fluídico antes de realizar a análise óptica.

"Detectamos parte da cadea de ADN do patóxeno. Usando o noso novo proceso, ata unha única molécula de ADN que se une a un sitio específico do chip microfluídico é suficiente para facelo. As canles fluídas están integradas no chip, cuxas superficies están cebadas con sitios de unión para patóxenos específicos ", explicou Benedikt Hauer, director do proxecto e científico investigador de Fraunhofer IPM.

O dispositivo do punto de atención presenta un microscopio de fluorescencia miniaturizado de alta resolución. O software de análise de imaxes desenvolvido especificamente identifica moléculas individuais, o que permite contar as moléculas diana capturadas para obter un resultado cuantitativo. A fluorescencia é estimulada mediante LEDs, que se colocan debaixo do cartucho que contén as canles fluídicas.

Normalmente, as moléculas de ADN diana son detectadas por medio de marcadores de fluorescencia específicos. O novo método utiliza antenas con perlas de tamaño nanométrico, que amplifican os sinais ópticos destes marcadores e eliminan a dependencia da amplificación química mediante PCR.

"As antenas ópticas consisten en partículas metálicas de tamaño nanométrico que concentran a luz nunha pequena rexión e tamén axudan a emitir a luz, tal e como fan as antenas macroscópicas coas ondas de radio", dixo Hauer. As partículas metálicas están químicamente unidas á superficie do chip.

Unha estrutura de moléculas de ADN, que os investigadores clasificaron como origami de ADN, mantén as dúas nanopartículas de ouro no seu lugar. Entre as nanopartículas, a estrutura proporciona un sitio de unión para a respectiva molécula diana e un marcador de fluorescencia. O deseño patentado proporciona a base para a nova tecnoloxía de ensaio.