BREISGAU, ജർമ്മനി, നവംബർ 10, 2021 — ആഗോളതലത്തിൽ ആൻറിബയോട്ടിക്കുകൾക്കുള്ള പ്രതിരോധം വർധിച്ചുവരുന്നതായി ഉദ്ധരിച്ച്, മ്യൂണിക്കിലെ ലുഡ്‌വിഗ് മാക്സിമിലിയൻ സർവകലാശാലയിൽ നിന്നുള്ളവരോടൊപ്പം പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഫ്രോൺഹോഫർ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഫോർ ഫിസിക്കൽ മെഷർമെന്റ് ടെക്നിക്‌സിലെ (ഫ്രാൻഹോഫർ ഐപിഎം) ഗവേഷകർ അതിവേഗം ഒരു പ്രക്രിയ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. മൾട്ടിഡ്രഗ്-റെസിസ്റ്റന്റ് രോഗാണുക്കളെ കണ്ടെത്തുന്നു. രോഗാണുക്കളെ കണ്ടെത്തുന്നതിന് ഡിഎൻഎയുടെ ഒരൊറ്റ തന്മാത്ര ഉപയോഗിക്കാവുന്നത്ര സെൻസിറ്റീവ് ആണ് ഈ രീതി.

ഏറ്റവും ഫലപ്രദമായ ആൻറിബയോട്ടിക് കണ്ടെത്തുന്നതിന് പലപ്പോഴും ബാക്ടീരിയയുടെ ജീനോമിനെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്, അത് സാധാരണയായി മെഡിക്കൽ പ്രാക്ടീസുകളിൽ ലഭ്യമല്ല. ലാബ് പരിശോധന സാധാരണയായി ആവശ്യമാണ്, ഇത് തിരയലിന് സമയവും സങ്കീർണ്ണതയും നൽകുന്നു. ഗവേഷകർ വികസിപ്പിച്ച രീതി, ഒറ്റ തന്മാത്രകൾ കണ്ടെത്തുന്നതിനും വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനും മൈക്രോഫ്ലൂയിഡിക് ചിപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രക്രിയയെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. SiBoF (മോളിക്യുലാർ ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സിലെ ഫ്ലൂറസെൻസ് അസെയ്സിനുള്ള സിഗ്നൽ ബൂസ്റ്ററുകൾ) പ്രോജക്റ്റിന്റെ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത് എളുപ്പത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന പോയിന്റ്-ഓഫ്-കെയർ ഡിറ്റക്ഷൻ രീതിയിലാണ്. സ്ഥാപിതമായ പോളിമറേസ് ചെയിൻ റിയാക്ഷൻ വിശകലനങ്ങൾക്ക് പകരമായി ആശുപത്രി വാർഡുകളിലോ മെഡിക്കൽ പ്രാക്ടീസുകളിലോ പോയിന്റ്-ഓഫ്-കെയർ ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സിന്റെ ഭാഗമായി പ്ലാറ്റ്ഫോം ഉപയോഗിക്കുമെന്ന് ഗവേഷകർ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
മൾട്ടിഡ്രഗ്-റെസിസ്റ്റന്റ് രോഗകാരികളെ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള കോംപാക്റ്റ് ഉപകരണം പ്രതികരണത്തിന്റെ എല്ലാ ഘട്ടങ്ങളും യാന്ത്രികമായി നിർവഹിക്കുകയും ഒരു മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ ഫലം നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു. കണ്ടുപിടിക്കാൻ ഒരു ഡിഎൻഎ തന്മാത്ര മതി. Fraunhofer IPM-ന്റെ കടപ്പാട്,
ജർമ്മനിയിലെ ഒരു സംഘം ഗവേഷകർ മൾട്ടിഡ്രഗ്-റെസിസ്റ്റന്റ് രോഗകാരികളെ വേഗത്തിൽ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രക്രിയ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. പ്രക്രിയ ഒരു കോംപാക്റ്റ് ഉപകരണം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് പ്രതികരണത്തിന്റെ എല്ലാ ഘട്ടങ്ങളും സ്വയമേവ നിർവഹിക്കുകയും ഒരു മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ ഫലം നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു. കണ്ടുപിടിക്കാൻ ഒരു ഡിഎൻഎ തന്മാത്ര മതി. Fraunhofer IPM-ന്റെ കടപ്പാട്.
പോർട്ടബിൾ, കോം‌പാക്റ്റ് ടെസ്റ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോം ഒരു ഓട്ടോമേറ്റഡ് ഫ്ലൂയിഡിക് സിസ്റ്റം കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിൽ ആവശ്യമായ എല്ലാ റിയാക്ടറുകളും സംഭരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇൻജക്ഷൻ-മോൾഡ് മൈക്രോഫ്ലൂയിഡിക് ചിപ്പ് ടെസ്റ്റ് സിസ്റ്റത്തിലെ ഒരു ഡ്രോയറിൽ സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അവിടെ ഒപ്റ്റിക്കൽ വിശകലനം നടക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഫ്ലൂയിഡിക് സിസ്റ്റത്തിലൂടെ ആവശ്യമായ റിയാക്ടറുകൾ വിതരണം ചെയ്യുന്നു.

“രോഗാണുക്കളുടെ ഡിഎൻഎ സ്ട്രോണ്ടിന്റെ ഒരു ഭാഗം ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു. ഞങ്ങളുടെ പുതിയ പ്രക്രിയ ഉപയോഗിച്ച്, മൈക്രോഫ്ലൂയിഡിക് ചിപ്പിലെ ഒരു പ്രത്യേക സൈറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ഡിഎൻഎയുടെ ഒരു തന്മാത്ര പോലും ഇത് ചെയ്യാൻ പര്യാപ്തമാണ്. ഫ്ലൂയിഡിക് ചാനലുകൾ ചിപ്പിലേക്ക് സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു - അവയുടെ ഉപരിതലങ്ങൾ നിർദ്ദിഷ്ട രോഗകാരികൾക്കായി ബൈൻഡിംഗ് സൈറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രൈം ചെയ്തിരിക്കുന്നു, ”ഫ്രൗൺഹോഫർ ഐപിഎമ്മിലെ പ്രോജക്റ്റ് മാനേജരും ഗവേഷണ ശാസ്ത്രജ്ഞനുമായ ബെനഡിക്റ്റ് ഹവർ വിശദീകരിച്ചു.

പോയിന്റ്-ഓഫ്-കെയർ ഉപകരണത്തിൽ ഒരു ചെറിയ ഹൈ-റെസല്യൂഷൻ ഫ്ലൂറസെൻസ് മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഉണ്ട്. പ്രത്യേകമായി വികസിപ്പിച്ച ഇമേജ് വിശകലന സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ ഒറ്റ തന്മാത്രകളെ തിരിച്ചറിയുന്നു, ഇത് ക്യാപ്‌ചർ ചെയ്‌ത ടാർഗെറ്റ് തന്മാത്രകളെ ഒരു അളവ് ഫലം നൽകുന്നതിന് കണക്കാക്കാൻ പ്രാപ്‌തമാക്കുന്നു. ഫ്ലൂറസെൻസ് എൽഇഡി ഉപയോഗിച്ച് ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, അത് ഫ്ലൂയിഡിക് ചാനലുകൾ അടങ്ങുന്ന കാട്രിഡ്ജിന് താഴെയായി ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

സാധാരണയായി, നിർദ്ദിഷ്ട ഫ്ലൂറസെൻസ് മാർക്കറുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് ടാർഗെറ്റ് ഡിഎൻഎ തന്മാത്രകൾ കണ്ടെത്തുന്നത്. പുതിയ രീതി നാനോമീറ്റർ വലിപ്പമുള്ള മുത്തുകളുള്ള ആന്റിനകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ഈ മാർക്കറുകളുടെ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും പിസിആർ വഴി കെമിക്കൽ ആംപ്ലിഫിക്കേഷനെ ആശ്രയിക്കുന്നത് ഇല്ലാതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

"ഒപ്റ്റിക്കൽ ആന്റിനകളിൽ നാനോമീറ്റർ വലിപ്പമുള്ള ലോഹകണങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അത് ഒരു ചെറിയ പ്രദേശത്ത് പ്രകാശത്തെ കേന്ദ്രീകരിക്കുകയും പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു - മാക്രോസ്കോപ്പിക് ആന്റിനകൾ റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ ചെയ്യുന്നതുപോലെ," ഹൗവർ പറഞ്ഞു. ലോഹകണങ്ങൾ ചിപ്പിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ രാസപരമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഡിഎൻഎ ഒറിഗാമി എന്ന് ഗവേഷകർ തരംതിരിച്ച ഡിഎൻഎ തന്മാത്രകളുടെ ഒരു ഘടന, രണ്ട് സ്വർണ്ണ നാനോകണങ്ങളെയും സ്ഥാനത്ത് നിർത്തുന്നു. നാനോകണങ്ങൾക്കിടയിൽ, ഘടന അതാത് ടാർഗെറ്റ് തന്മാത്രയ്ക്കും ഫ്ലൂറസെൻസ് മാർക്കറിനും ഒരു ബൈൻഡിംഗ് സൈറ്റും നൽകുന്നു. പേറ്റന്റ് നേടിയ ഡിസൈൻ നോവൽ അസേ ടെക്നോളജിയുടെ അടിസ്ഥാനം നൽകുന്നു.