БРЕИСГАУ, Германия, 10 қараша, 2021 жыл — Әлемде антибиотиктерге төзімділіктің жоғарылауына сілтеме жасай отырып, Мюнхендегі Людвиг Максимилиан университетінің ғалымдарымен бірге жұмыс істейтін Фраунгофер физикалық өлшеу әдістері институтының (Fraunhofer IPM) зерттеушілері жылдам емдеу процесін әзірледі. көп дәріге төзімді патогенді анықтау. Әдіс патогенді анықтау үшін ДНҚ-ның бір молекуласын пайдалана алатындай сезімтал.

Ең тиімді антибиотикті табу үшін көбінесе бактериялардың геномы туралы ақпарат қажет, бұл әдетте медициналық тәжірибеде қол жетімді емес. Әдетте зертханалық тестілеу қажет, бұл іздеуге уақыт пен күрделілікті қосады. Зерттеушілер әзірлеген әдіс микрофлюидтік чипті пайдаланып, жалғыз молекулаларды анықтау және талдау үшін процесті жылдамдатады. SiBoF (молекулярлық диагностикадағы флуоресценциялық талдаулар үшін сигнал күшейткіштері) жобасының басты мақсаты күтім көрсету орнын анықтаудың оңай әдісіне негізделген. Зерттеушілер платформаны аурухана бөлімшелерінде немесе медициналық тәжірибеде полимеразды тізбекті реакцияның белгіленген талдауларына балама ретінде медициналық көмек көрсету диагностикасының бөлігі ретінде пайдалануды күтеді.
Көп дәріге төзімді қоздырғыштарды анықтауға арналған ықшам құрылғы реакцияның барлық кезеңдерін автоматты түрде орындайды және бір сағат ішінде нәтиже береді. Анықтау үшін бір ғана ДНҚ молекуласы да жеткілікті. Fraunhofer IPM рұқсатымен
Германиядағы зерттеушілер тобы көп дәріге төзімді патогендерді жылдам анықтау процесін әзірледі. Процесс реакцияның барлық кезеңдерін автоматты түрде орындайтын және бір сағат ішінде нәтиже беретін ықшам құрылғыны пайдаланады. Анықтау үшін бір ғана ДНҚ молекуласы да жеткілікті. Fraunhofer IPM рұқсатымен.
Портативті, ықшам сынақ алаңы автоматтандырылған сұйықтық жүйесімен жабдықталған, онда барлық қажетті реагенттер сақталады. Инъекциялық құйылған микрофлюидтік чип сынақ жүйесіндегі тартпаға енгізілген, мұнда оптикалық талдау жүргізілмес бұрын ол сұйықтық жүйесі арқылы қажетті реагенттермен қамтамасыз етіледі.

«Біз патогеннің ДНҚ тізбегінің бір бөлігін анықтаймыз. Біздің жаңа процесті пайдалана отырып, бұл үшін микрофлюидтік чиптің белгілі бір учаскесіне байланысатын ДНҚ-ның бір молекуласы да жеткілікті. Сұйықтық арналары чипке біріктірілген, оның беттері арнайы патогендерге байланыстырылған жерлермен қапталған», - деп түсіндірді Бенедикт Хауэр, жоба жетекшісі және Fraunhofer IPM зерттеуші ғалымы.

Күтім көрсететін құрылғыда миниатюрленген жоғары ажыратымдылықтағы флуоресцентті микроскоп бар. Арнайы әзірленген кескінді талдау бағдарламалық құралы сандық нәтиже беру үшін түсірілген мақсатты молекулаларды санауға мүмкіндік беретін жалғыз молекулаларды анықтайды. Флуоресценция сұйықтық арналары бар картридждің астына бекітілген жарықдиодты шамдар арқылы ынталандырылады.

Әдетте мақсатты ДНҚ молекулалары арнайы флуоресценциялық маркерлер арқылы анықталады. Жаңа әдіс осы маркерлердің оптикалық сигналдарын күшейтетін және ПТР арқылы химиялық күшейтуге тәуелділікті жоққа шығаратын нанометрлік моншақтары бар антенналарды пайдаланады.

«Оптикалық антенналар нанометрлік металл бөлшектерден тұрады, олар кішкентай аймақта жарықты шоғырландырады және сонымен қатар макроскопиялық антенналар радиотолқындармен бірдей жарық шығаруға көмектеседі», - деді Хауэр. Металл бөлшектері чиптің бетіне химиялық байланысқан.

Зерттеушілер ДНҚ оригами деп жіктеген ДНҚ молекулаларының құрылымы алтын нанобөлшектердің екеуін де орнында ұстайды. Нанобөлшектердің арасында құрылым тиісті нысана молекуласы мен флуоресценция маркері үшін байланыстыратын орынды қамтамасыз етеді. Патенттелген дизайн жаңа талдау технологиясына негіз береді.