BREISGAU, જર્મની, નવેમ્બર 10, 2021 — વૈશ્વિક સ્તરે એન્ટિબાયોટિક્સ સામે વધેલા પ્રતિકારને ટાંકીને, મ્યુનિકની લુડવિગ મેક્સિમિલિયન યુનિવર્સિટીના સંશોધકો સાથે કામ કરતા ફ્રેનહોફર ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર ફિઝિકલ મેઝરમેન્ટ ટેક્નિક (ફ્રાઉનહોફર IPM) ના સંશોધકોએ ઝડપથી પ્રક્રિયા વિકસાવી છે. મલ્ટિડ્રગ-પ્રતિરોધક પેથોજેન્સ શોધવી. પેથોજેન ડિટેક્શન માટે ડીએનએના એક પરમાણુનો ઉપયોગ કરવા સક્ષમ થવા માટે પદ્ધતિ એટલી સંવેદનશીલ છે.

સૌથી અસરકારક એન્ટિબાયોટિક શોધવા માટે ઘણીવાર બેક્ટેરિયાના જીનોમ વિશેની માહિતીની જરૂર પડે છે, જે સામાન્ય રીતે તબીબી પ્રેક્ટિસમાં ઉપલબ્ધ હોતી નથી. સામાન્ય રીતે લેબ પરીક્ષણ જરૂરી છે, જે શોધમાં સમય અને જટિલતા ઉમેરે છે. સંશોધકો દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી પદ્ધતિ એકલ પરમાણુઓને શોધવા અને તેનું વિશ્લેષણ કરવા માટે માઇક્રોફ્લુઇડિક ચિપનો ઉપયોગ કરીને પ્રક્રિયાને વેગ આપે છે. SiBoF (મોલેક્યુલર ડાયગ્નોસ્ટિક્સમાં ફ્લોરોસેન્સ એસેસ માટે સિગ્નલ બૂસ્ટર્સ) પ્રોજેક્ટનું ફોકસ પોઈન્ટ-ઓફ-કેર ડિટેક્શન પદ્ધતિ પર છે. સંશોધકો અપેક્ષા રાખે છે કે પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ હોસ્પિટલના વોર્ડમાં અથવા તબીબી પ્રેક્ટિસમાં પોઈન્ટ-ઓફ-કેર ડાયગ્નોસ્ટિક્સના ભાગ રૂપે સ્થાપિત પોલિમરેઝ સાંકળ પ્રતિક્રિયા વિશ્લેષણના વિકલ્પ તરીકે થાય છે.
મલ્ટિડ્રગ-પ્રતિરોધક પેથોજેન્સને શોધવા માટેનું કોમ્પેક્ટ ઉપકરણ આપમેળે પ્રતિક્રિયાના તમામ તબક્કાઓ કરે છે અને એક કલાકની અંદર પરિણામ આપે છે. એક ડીએનએ પરમાણુ પણ તપાસ માટે પૂરતું છે. Fraunhofer IPM ના સૌજન્યથી
જર્મનીમાં સંશોધકોની એક ટીમે મલ્ટિડ્રગ-પ્રતિરોધક પેથોજેન્સને ઝડપથી શોધવા માટેની પ્રક્રિયા વિકસાવી છે. પ્રક્રિયા કોમ્પેક્ટ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરે છે જે પ્રતિક્રિયાના તમામ તબક્કાઓ આપમેળે કરે છે અને એક કલાકની અંદર પરિણામ પ્રદાન કરે છે. એક ડીએનએ પરમાણુ પણ તપાસ માટે પૂરતું છે. Fraunhofer IPM ના સૌજન્યથી.
પોર્ટેબલ, કોમ્પેક્ટ ટેસ્ટ પ્લેટફોર્મ ઓટોમેટેડ ફ્લુડિક સિસ્ટમથી સજ્જ છે, જેમાં તમામ જરૂરી રીએજન્ટ્સ સંગ્રહિત થાય છે. ઇન્જેક્શન-મોલ્ડેડ માઇક્રોફ્લુઇડિક ચિપને પરીક્ષણ સિસ્ટમમાં ડ્રોઅરમાં સમાવિષ્ટ કરવામાં આવે છે, જ્યાં ઓપ્ટિકલ વિશ્લેષણ થાય તે પહેલાં તેને ફ્લુઇડિક સિસ્ટમ દ્વારા જરૂરી રીએજન્ટ્સ સાથે સપ્લાય કરવામાં આવે છે.

“અમે પેથોજેનના DNA સ્ટ્રાન્ડનો ભાગ શોધી કાઢીએ છીએ. અમારી નવી પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને, ડીએનએનો એક પરમાણુ જે માઇક્રોફ્લુઇડિક ચિપ પર ચોક્કસ સાઇટ સાથે જોડાય છે તે પણ આ કરવા માટે પૂરતું છે. ફ્લુઇડિક ચેનલો ચિપમાં સંકલિત કરવામાં આવે છે - જેની સપાટીઓ ચોક્કસ પેથોજેન્સ માટે બંધનકર્તા સાઇટ્સ સાથે પ્રાઇમ કરવામાં આવે છે," બેનેડિક્ટ હૌર, પ્રોજેક્ટ મેનેજર અને ફ્રેનહોફર IPMના સંશોધન વૈજ્ઞાનિકે સમજાવ્યું.

પોઈન્ટ-ઓફ-કેર ઉપકરણમાં લઘુચિત્ર ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન ફ્લોરોસેન્સ માઇક્રોસ્કોપ છે. ખાસ કરીને વિકસિત ઈમેજ એનાલિસિસ સોફ્ટવેર સિંગલ પરમાણુઓને ઓળખે છે, જે કેપ્ચર કરેલા લક્ષ્ય પરમાણુઓને માત્રાત્મક પરિણામ આપવા માટે ગણવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. એલઇડીનો ઉપયોગ કરીને ફ્લોરોસેન્સને ઉત્તેજિત કરવામાં આવે છે, જે કારતૂસની નીચે ચોંટાડવામાં આવે છે જેમાં ફ્લુઇડિક ચેનલો હોય છે.

સામાન્ય રીતે, લક્ષિત ડીએનએ પરમાણુ ચોક્કસ ફ્લોરોસેન્સ માર્કર્સ દ્વારા શોધવામાં આવે છે. નવી પદ્ધતિ નેનોમીટર-કદના માળખા સાથે એન્ટેનાનો ઉપયોગ કરે છે, જે આ માર્કર્સના ઓપ્ટિકલ સિગ્નલોને વિસ્તૃત કરે છે અને પીસીઆર દ્વારા રાસાયણિક એમ્પ્લીફિકેશન પરની નિર્ભરતાને દૂર કરે છે.

"ઓપ્ટિકલ એન્ટેનામાં નેનોમીટર-કદના ધાતુના કણોનો સમાવેશ થાય છે જે નાના પ્રદેશમાં પ્રકાશને કેન્દ્રિત કરે છે અને પ્રકાશને ઉત્સર્જિત કરવામાં પણ મદદ કરે છે - જેમ મેક્રોસ્કોપિક એન્ટેના રેડિયો તરંગો સાથે કરે છે," હૌરે જણાવ્યું હતું. ધાતુના કણો રાસાયણિક રીતે ચિપની સપાટી સાથે જોડાયેલા હોય છે.

ડીએનએ અણુઓનું માળખું, જેને સંશોધકોએ ડીએનએ ઓરિગામિ તરીકે વર્ગીકૃત કર્યું છે, તે બંને સોનાના નેનોપાર્ટિકલ્સને સ્થાને રાખે છે. નેનોપાર્ટિકલ્સ વચ્ચે, માળખું સંબંધિત લક્ષ્ય પરમાણુ અને ફ્લોરોસેન્સ માર્કર માટે બંધનકર્તા સ્થળ પ્રદાન કરે છે. પેટન્ટ કરેલી ડિઝાઇન નવલકથા એસે ટેકનોલોજી માટે આધાર પૂરો પાડે છે.