ԲՐԵԻՍԳԱՈՒ, Գերմանիա, 10 նոյեմբերի, 2021 թ. – Վկայակոչելով հակաբիոտիկների նկատմամբ գլոբալ աճող դիմադրողականությունը՝ Ֆրաունհոֆերի ֆիզիկական չափման տեխնիկայի ինստիտուտի (Fraunhofer IPM) հետազոտողները, որոնք աշխատում են Մյունխենի Լյուդվիգ Մաքսիմիլիան համալսարանի աշխատակիցների հետ միասին, մշակել են արագընթաց գործընթաց: բազմադեղորայքակայուն պաթոգենների հայտնաբերում: Մեթոդը բավականաչափ զգայուն է, որպեսզի կարողանա օգտագործել ԴՆԹ-ի մեկ մոլեկուլ պաթոգեն հայտնաբերման համար:

Ամենաարդյունավետ հակաբիոտիկը գտնելը հաճախ պահանջում է բակտերիաների գենոմի մասին տեղեկատվություն, որը սովորաբար հասանելի չէ բժշկական պրակտիկայում: Սովորաբար պահանջվում է լաբորատոր փորձարկում, որը ավելացնում է որոնման ժամանակը և բարդությունը: Հետազոտողների կողմից մշակված մեթոդը արագացնում է գործընթացը՝ օգտագործելով միկրոհեղուկ չիպ՝ առանձին մոլեկուլներ հայտնաբերելու և վերլուծելու համար: SiBoF-ի (մոլեկուլային ախտորոշման մեջ ֆլուորեսցենտային անալիզների ազդանշանի ուժեղացուցիչներ) նախագծի ուշադրության կենտրոնում է խնամքի կետի հայտնաբերման հեշտ օգտագործվող մեթոդը: Հետազոտողները ակնկալում են, որ հարթակը կօգտագործվի որպես հիվանդանոցային բաժանմունքներում կամ բժշկական պրակտիկայում որպես խնամքի կետի ախտորոշման մաս՝ որպես այլընտրանք սահմանված պոլիմերազային շղթայական ռեակցիայի վերլուծություններին:
Բազմադեղակայուն պաթոգենների հայտնաբերման կոմպակտ սարքն ավտոմատ կերպով կատարում է ռեակցիայի բոլոր փուլերը և արդյունք է տալիս մեկ ժամվա ընթացքում։ Անգամ մեկ ԴՆԹ-ի մոլեկուլը բավական է հայտնաբերման համար։ Fraunhofer IPM-ի շնորհակալությամբ
Գերմանիայի հետազոտողների թիմը մշակել է բազմադեղորայքակայուն պաթոգենների արագ հայտնաբերման գործընթաց: Գործընթացը օգտագործում է կոմպակտ սարք, որն ավտոմատ կերպով կատարում է ռեակցիայի բոլոր փուլերը և արդյունք է տալիս մեկ ժամվա ընթացքում։ Անգամ մեկ ԴՆԹ-ի մոլեկուլը բավական է հայտնաբերման համար։ Fraunhofer IPM-ի կողմից:
Դյուրակիր, կոմպակտ փորձարկման հարթակը հագեցած է ավտոմատ հեղուկային համակարգով, որում պահվում են բոլոր անհրաժեշտ ռեակտիվները: Ներարկման միջոցով ձևավորված միկրոհեղուկ չիպը ներառված է փորձարկման համակարգի դարակում, որտեղ այն մատակարարվում է անհրաժեշտ ռեագենտներով հեղուկային համակարգի միջոցով՝ նախքան օպտիկական վերլուծության իրականացումը:

«Մենք հայտնաբերում ենք հարուցչի ԴՆԹ շղթայի մի մասը: Օգտագործելով մեր նոր գործընթացը, դա անելու համար բավարար է ԴՆԹ-ի նույնիսկ մեկ մոլեկուլը, որը կապվում է միկրոհեղուկ չիպի որոշակի տեղամասի հետ: Հեղուկ ալիքները ինտեգրված են չիպի մեջ, որի մակերեսները պատված են հատուկ պաթոգենների համար կապող վայրերով», - բացատրեց Բենեդիկտ Հաուերը, ծրագրի ղեկավար և Fraunhofer IPM-ի հետազոտող գիտնական:

Խնամքի կետի սարքն ունի մանրացված բարձր լուծաչափով ֆլուորեսցենտային մանրադիտակ: Պատկերների վերլուծության հատուկ մշակված ծրագրաշարը նույնականացնում է առանձին մոլեկուլներ, ինչը հնարավորություն է տալիս հաշվելու գրավված թիրախային մոլեկուլները՝ քանակական արդյունք ստանալու համար: Լյումինեսցենտը խթանվում է LED-ների միջոցով, որոնք ամրացված են հեղուկ ալիքներ պարունակող քարթրիջի տակ:

Սովորաբար թիրախ ԴՆԹ-ի մոլեկուլները հայտնաբերվում են հատուկ ֆլուորեսցենտային մարկերների միջոցով: Նոր մեթոդը օգտագործում է նանոմետրի չափի ուլունքներով ալեհավաքներ, որոնք ուժեղացնում են այս մարկերների օպտիկական ազդանշանները և վերացնում են քիմիական ուժեղացման կախվածությունը PCR-ի միջոցով:

«Օպտիկական ալեհավաքները բաղկացած են նանոմետր չափի մետաղական մասնիկներից, որոնք լույսը կենտրոնացնում են մի փոքրիկ հատվածում և նաև օգնում են լույս արձակել, ինչպես որ մակրոսկոպիկ ալեհավաքներն անում են ռադիոալիքների դեպքում», - ասաց Հաուերը: Մետաղական մասնիկները քիմիապես կապված են չիպի մակերեսին:

ԴՆԹ-ի մոլեկուլների կառուցվածքը, որը հետազոտողները դասակարգել են որպես ԴՆԹ օրիգամի, երկուսն էլ ոսկու նանոմասնիկները պահում են տեղում: Նանոմասնիկների միջև կառուցվածքը ապահովում է համապատասխան թիրախային մոլեկուլի միացման վայր և ֆլուորեսցենտային մարկեր: Արտոնագրված դիզայնը հիմք է տալիս նոր փորձարկման տեխնոլոգիայի համար: