ドイツ、フライブルク、2021年11月10日—抗生物質に対する耐性の高まりが世界的に高まっていることを理由に、ミュンヘンのルートヴィヒマクシミリアン大学の研究者と協力してフラウンホーファー物理測定技術研究所（Fraunhofer IPM）の研究者が迅速なプロセスを開発しました。多剤耐性病原体の検出。 この方法は、病原体の検出に1分子のDNAを使用できるほど感度が高くなっています。

最も効果的な抗生物質を見つけるには、細菌のゲノムに関する情報が必要になることがよくありますが、これは通常、医療現場では入手できません。 通常、ラボテストが必要であり、検索に時間と複雑さが加わります。 研究者によって開発された方法は、マイクロ流体チップを使用して単一分子を検出および分析することにより、プロセスを加速します。 SiBoF（分子診断における蛍光アッセイ用のシグナルブースター）プロジェクトの焦点は、使いやすいポイントオブケア検出法にあります。 研究者は、確立されたポリメラーゼ連鎖反応分析の代替として、病棟または医療現場でのポイントオブケア診断の一部としてプラットフォームが使用されることを期待しています。
多剤耐性病原体を検出するためのコンパクトなデバイスは、反応のすべての段階を自動的に実行し、1時間以内に結果を提供します。 単一のDNA分子でも検出には十分です。 Fraunhofer IPMの礼儀
ドイツの研究者チームは、多剤耐性病原体を迅速に検出するためのプロセスを開発しました。 このプロセスでは、反応のすべての段階を自動的に実行し、1時間以内に結果を提供するコンパクトなデバイスを使用します。 単一のDNA分子でも検出には十分です。 FraunhoferIPMの礼儀。
ポータブルでコンパクトなテストプラットフォームには、必要なすべての試薬が保管されている自動流体システムが装備されています。 射出成形されたマイクロ流体チップは、テストシステムの引き出しに組み込まれ、光学分析が行われる前に、流体システムを介して必要な試薬が供給されます。

「病原体のDNA鎖の一部を検出します。 私たちの新しいプロセスを使用すると、マイクロ流体チップ上の特定の部位に結合するDNAの単一分子でさえこれを行うのに十分です。 流体チャネルはチップに統合されており、その表面は特定の病原体の結合部位でプライミングされています」と、FraunhoferIPMのプロジェクトマネージャー兼研究科学者であるBenediktHauer氏は説明します。

ポイントオブケア機器は、小型化された高解像度蛍光顕微鏡を備えています。 特別に開発された画像解析ソフトウェアは、単一分子を識別します。これにより、キャプチャされたターゲット分子をカウントして、定量的な結果を得ることができます。 蛍光は、流体チャネルを含むカートリッジの下に取り付けられたLEDを使用して刺激されます。

通常、ターゲットDNA分子は特定の蛍光マーカーによって検出されます。 新しい方法では、ナノメートルサイズのビーズを備えたアンテナを使用します。これにより、これらのマーカーの光信号が増幅され、PCRによる化学的増幅への依存がなくなります。

「光アンテナはナノメートルサイズの金属粒子で構成されており、光を小さな領域に集中させ、光を放出するのにも役立ちます。これは、巨視的なアンテナが電波を処理する場合と同じです」とハウアー氏は述べています。 金属粒子はチップの表面に化学的に結合しています。

研究者がDNAオリガミとして分類したDNA分子の構造は、両方の金ナノ粒子を所定の位置に保持します。 ナノ粒子の間で、構造はそれぞれの標的分子と蛍光マーカーの結合部位を提供します。 特許取得済みの設計は、新しいアッセイ技術の基礎を提供します。