БРАЈСГАУ, Германија, 10 ноември 2021 година - Наведувајќи ја зголемената отпорност на антибиотици во пораст на глобално ниво, истражувачите од Фраунхофер Институтот за техники за физичко мерење (Фраунхофер ИПМ), кои работат заедно со оние од Универзитетот Лудвиг Максимилијан во Минхен, развија процес за брзо откривање патогени отпорни на повеќе лекови. Методот е доволно чувствителен за да може да користи една молекула на ДНК за откривање на патогенот.

Пронаоѓањето на најефикасниот антибиотик често бара информации за геномот на бактеријата, што вообичаено не е достапно во медицинските ординации. Обично е потребно лабораториско тестирање, што додава време и сложеност на пребарувањето. Методот развиен од истражувачите го забрзува процесот, користејќи микрофлуиден чип за откривање и анализа на единечни молекули. Фокусот на проектот SiBoF (засилувачи на сигнал за анализи на флуоресценција во молекуларната дијагностика) лежи на методот за откривање точка на грижа, лесен за употреба. Истражувачите предвидуваат дека платформата ќе се користи како дел од дијагностиката на точката на грижа во болничките одделенија или во медицинските практики како алтернатива на воспоставените анализи на полимеразна верижна реакција.
Компактниот уред за откривање на патогени отпорни на повеќе лекови автоматски ги извршува сите фази на реакцијата и дава резултат во рок од еден час. Дури и една молекула на ДНК е доволна за откривање. Со учтивост на Fraunhofer IPM
Тим на истражувачи во Германија разви процес за брзо откривање на патогени отпорни на повеќе лекови. Процесот користи компактен уред кој автоматски ги извршува сите фази на реакцијата и дава резултат во рок од еден час. Дури и една молекула на ДНК е доволна за откривање. Со учтивост на Fraunhofer IPM.
Преносливата, компактна платформа за тестирање е опремена со автоматизиран флуиден систем, во кој се складирани сите потребни реагенси. Микрофлуидниот чип формиран со инјектирање е вграден во фиока во системот за тестирање, каде што се снабдува со потребните реагенси преку флуидниот систем пред да се изврши оптичката анализа.

„Откриваме дел од ДНК влакното на патогенот. Користејќи го нашиот нов процес, дури и една молекула на ДНК што се врзува за одредена локација на микрофлуидниот чип е доволна за да го направи тоа. Флуидните канали се интегрирани во чипот - чии површини се подготвуваат со места за врзување за специфични патогени“, објасни Бенедикт Хауер, проект менаџер и научник за истражување во Fraunhofer IPM.

Уредот за грижа се одликува со минијатуризиран флуоресцентен микроскоп со висока резолуција. Специфично развиениот софтвер за анализа на слики идентификува единечни молекули, што овозможува заробените целни молекули да се бројат за да се добие квантитативен резултат. Флуоресценцијата се стимулира со помош на LED диоди, кои се прицврстени под кертриџот што ги содржи каналите на течност.

Вообичаено, целните молекули на ДНК се детектираат со помош на специфични флуоресцентни маркери. Новиот метод користи антени со мониста со нанометарска големина, кои ги засилуваат оптичките сигнали на овие маркери и ја елиминираат зависноста од хемиско засилување преку PCR.

„Оптичките антени се состојат од метални честички со големина на нанометар кои ја концентрираат светлината во мал регион и исто така помагаат да се емитува светлина - слично како што прават макроскопските антени со радио брановите“, рече Хауер. Металните честички се хемиски врзани за површината на чипот.

Структура на молекули на ДНК, која истражувачите ја класифицираа како ДНК оригами, ги држи двете златни наночестички на место. Помеѓу наночестичките, структурата обезбедува место за врзување за соодветната целна молекула и флуоресцентен маркер. Патентираниот дизајн ја обезбедува основата за нова технологија за анализа.