BREISGAU, Vokietija, 2021 m. lapkričio 10 d. – Nurodydami didėjantį atsparumą antibiotikams visame pasaulyje, Fraunhoferio fizinių matavimų metodų instituto (Fraunhofer IPM) mokslininkai, dirbantys kartu su mokslininkais iš Miuncheno Ludwigo Maximiliano universiteto, sukūrė greitą procesą. aptikti daugeliui vaistų atsparius patogenus. Šis metodas yra pakankamai jautrus, kad patogenui aptikti būtų galima naudoti vieną DNR molekulę.

Norint rasti veiksmingiausią antibiotiką, dažnai reikia informacijos apie bakterijos genomą, kurios paprastai nėra medicinos praktikoje. Paprastai reikalingi laboratoriniai tyrimai, o tai prideda laiko ir sudėtingumo paieškai. Mokslininkų sukurtas metodas pagreitina procesą, naudojant mikroskysčių lustą, kad aptiktų ir analizuotų atskiras molekules. SiBoF (signalo stiprintuvai, skirti fluorescencijos tyrimams molekulinėje diagnostikoje) pagrindinis dėmesys skiriamas lengvai naudojamam priežiūros taškų aptikimo metodui. Tyrėjai tikisi, kad platforma bus naudojama kaip slaugos diagnostikos dalis ligoninių palatose arba medicinos praktikoje kaip alternatyva nusistovėjusioms polimerazės grandininės reakcijos analizėms.
Kompaktiškas prietaisas, skirtas daugeliui vaistams atsparių patogenų aptikimui, visus reakcijos etapus atlieka automatiškai ir rezultatą pateikia per vieną valandą. Aptikimui pakanka net vienos DNR molekulės. „Fraunhofer IPM“ sutikimu
Vokietijos mokslininkų komanda sukūrė procesą, leidžiantį greitai aptikti daugeliui vaistų atsparius patogenus. Procese naudojamas kompaktiškas įrenginys, kuris automatiškai atlieka visus reakcijos etapus ir pateikia rezultatą per vieną valandą. Aptikimui pakanka net vienos DNR molekulės. Fraunhofer IPM sutikimu.
Nešiojamoje, kompaktiškoje bandymų platformoje įrengta automatizuota skysčių sistema, kurioje saugomi visi reikalingi reagentai. Įpurškiamas mikrofluidinis lustas yra įtrauktas į bandymo sistemos stalčių, kur prieš atliekant optinę analizę per skysčio sistemą tiekiami reikalingi reagentai.

„Mes aptinkame dalį patogeno DNR grandinės. Naudojant mūsų naująjį procesą, tam pakanka net vienos DNR molekulės, kuri prisijungia prie konkrečios mikrofluidinio lusto vietos. Skysčių kanalai yra integruoti į lustą, kurio paviršiai yra padengti specifinių patogenų surišimo vietomis“, - paaiškino Benedikt Hauer, projekto vadovas ir Fraunhofer IPM mokslininkas.

Priežiūros taško prietaisas turi miniatiūrinį didelės raiškos fluorescencinį mikroskopą. Specialiai sukurta vaizdo analizės programinė įranga identifikuoja atskiras molekules, o tai leidžia suskaičiuoti užfiksuotas tikslines molekules, kad būtų gautas kiekybinis rezultatas. Fluorescencija stimuliuojama naudojant šviesos diodus, kurie yra pritvirtinti po kasete, kurioje yra skysčio kanalai.

Paprastai tikslinės DNR molekulės aptinkamos naudojant specifinius fluorescencinius žymenis. Naujasis metodas naudoja antenas su nanometro dydžio granulėmis, kurios sustiprina šių žymenų optinius signalus ir pašalina priklausomybę nuo cheminio stiprinimo naudojant PGR.

„Optinės antenos susideda iš nanometro dydžio metalo dalelių, kurios koncentruoja šviesą mažame regione ir taip pat padeda skleisti šviesą – panašiai, kaip makroskopinės antenos su radijo bangomis“, – sakė Haueris. Metalo dalelės yra chemiškai sujungtos su lusto paviršiumi.

DNR molekulių struktūra, kurią mokslininkai priskyrė DNR origami, laiko abi aukso nanodaleles. Tarp nanodalelių struktūra suteikia atitinkamos tikslinės molekulės surišimo vietą ir fluorescencijos žymeklį. Patentuotas dizainas yra naujos tyrimo technologijos pagrindas.