Optofluidic მოწყობილობა საშუალებას გაძლევთ გამოავლინოთ ცალკეული მოლეკულები

ბრაისგაუ, გერმანია, 2021 წლის 10 ნოემბერი - გლობალურად მზარდი ანტიბიოტიკების მიმართ მდგრადობის მოტივით, ფრაუნჰოფერის ფიზიკური გაზომვის ტექნიკის ინსტიტუტის (Fraunhofer IPM) მკვლევარებმა, რომლებიც მუშაობენ მიუნხენის ლუდვიგ მაქსიმილიანის უნივერსიტეტის თანამშრომლებთან ერთად, შეიმუშავეს პროცესი სწრაფად. მულტირეზისტენტული პათოგენების გამოვლენა. მეთოდი საკმარისად მგრძნობიარეა, რომ შესაძლებელი იყოს დნმ-ის ერთი მოლეკულის გამოყენება პათოგენის გამოვლენისთვის.

ყველაზე ეფექტური ანტიბიოტიკის პოვნა ხშირად მოითხოვს ინფორმაციას ბაქტერიის გენომის შესახებ, რომელიც ჩვეულებრივ არ არის ხელმისაწვდომი სამედიცინო პრაქტიკაში. როგორც წესი, საჭიროა ლაბორატორიული ტესტირება, რაც დროსა და სირთულეს მატებს ძიებას. მკვლევარების მიერ შემუშავებული მეთოდი აჩქარებს პროცესს, მიკროსთხევადი ჩიპის გამოყენებით ცალკეული მოლეკულების აღმოსაჩენად და ანალიზში. SiBoF-ის (სიგნალის გამაძლიერებლები ფლუორესცენციის ანალიზისთვის მოლეკულურ დიაგნოსტიკაში) პროექტის ფოკუსი მდგომარეობს მოვლის წერტილის გამოვლენის ადვილად გამოსაყენებელ მეთოდზე. მკვლევარები ვარაუდობენ, რომ პლატფორმა გამოყენებული იქნება როგორც სამედიცინო პალატებში ან სამედიცინო პრაქტიკაში, როგორც პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქციის დადგენილი ანალიზების ალტერნატივა.
კომპაქტური მოწყობილობა მრავალრეზისტენტული პათოგენების გამოსავლენად რეაქციის ყველა სტადიას ასრულებს ავტომატურად და იძლევა შედეგს ერთი საათის განმავლობაში. დნმ-ის ერთი მოლეკულაც კი საკმარისია გამოსავლენად. Fraunhofer IPM-
ის
პორტატული, კომპაქტური ტესტის პლატფორმა აღჭურვილია ავტომატური სითხის სისტემით, რომელშიც ინახება ყველა საჭირო რეაგენტი. საინექციო სხმული მიკროსთხევადი ჩიპი ჩართულია სატესტო სისტემის უჯრაში, სადაც მას მიეწოდება საჭირო რეაგენტები სითხის სისტემის მეშვეობით ოპტიკური ანალიზის ჩატარებამდე.

„ჩვენ აღმოვაჩენთ პათოგენის დნმ-ის ჯაჭვის ნაწილს. ჩვენი ახალი პროცესის გამოყენებით, დნმ-ის ერთი მოლეკულაც კი, რომელიც აკავშირებს მიკროსთხევად ჩიპზე არსებულ კონკრეტულ ადგილს, საკმარისია ამისათვის. სითხის არხები ინტეგრირებულია ჩიპში - რომლის ზედაპირები დაფარულია სპეციფიკური პათოგენებისთვის დამაკავშირებელი ადგილებით“, - განმარტა ბენედიქტ ჰაუერმა, პროექტის მენეჯერმა და Fraunhofer IPM-ის მკვლევარმა მეცნიერმა.

მოვლის წერტილის მოწყობილობას აქვს მინიატურული მაღალი გარჩევადობის ფლუორესცენტული მიკროსკოპი. სპეციალურად შემუშავებული გამოსახულების ანალიზის პროგრამული უზრუნველყოფა იდენტიფიცირებს ცალკეულ მოლეკულებს, რაც საშუალებას აძლევს დაჭერილი სამიზნე მოლეკულების დათვლას რაოდენობრივი შედეგის მისაღწევად. ფლუორესცენცია სტიმულირდება LED-ების გამოყენებით, რომლებიც დამაგრებულია კარტრიჯის ქვეშ, რომელიც შეიცავს სითხის არხებს.

ჩვეულებრივ, სამიზნე დნმ-ის მოლეკულები გამოვლენილია სპეციალური ფლუორესცენციული მარკერების საშუალებით. ახალი მეთოდი იყენებს ანტენებს ნანომეტრის ზომის მძივებით, რომლებიც აძლიერებენ ამ მარკერების ოპტიკურ სიგნალებს და გამორიცხავს ქიმიურ გაძლიერებას PCR-ის საშუალებით.

„ოპტიკური ანტენები შედგება ნანომეტრის ზომის ლითონის ნაწილაკებისგან, რომლებიც აკონცენტრირებენ შუქს პატარა რეგიონში და ასევე ხელს უწყობენ სინათლის გამოსხივებას - ისევე როგორც მაკროსკოპული ანტენები აკეთებენ რადიოტალღებს“, - თქვა ჰაუერმა. ლითონის ნაწილაკები ქიმიურად არის მიბმული ჩიპის ზედაპირზე.

დნმ-ის მოლეკულების სტრუქტურა, რომელიც მკვლევარებმა დაასახელეს დნმ-ის ორიგამებად, აკავებს ორივე ოქროს ნანონაწილაკს. ნანონაწილაკებს შორის სტრუქტურა უზრუნველყოფს შემაკავშირებელ ადგილს შესაბამისი სამიზნე მოლეკულისთვის და ფლუორესცენციული მარკერისთვის. დაპატენტებული დიზაინი იძლევა საფუძველს ახალი ანალიზის ტექნოლოგიისთვის.


გამოქვეყნების დრო: დეკ-14-2021


Leave Your Message