БРЕИСГАУ, Герман, 2021 оны 11-р сарын 10. Дэлхий даяар антибиотикт тэсвэртэй байдал нэмэгдэж байгааг иш татан Фраунхоферийн физик хэмжилтийн аргын хүрээлэнгийн (Fraunhofer IPM) Мюнхений Людвиг Максимилианы нэрэмжит их сургуулийн эрдэмтэдтэй хамтран ажиллаж буй судлаачид хурдан хугацаанд антибиотикт үзүүлэх үйл явцыг боловсруулжээ. олон эмэнд тэсвэртэй эмгэг төрүүлэгчдийг илрүүлэх. Энэ арга нь эмгэг төрүүлэгчийг илрүүлэхэд ДНХ-ийн нэг молекулыг ашиглахад хангалттай мэдрэмжтэй байдаг.

Хамгийн үр дүнтэй антибиотикийг олохын тулд нянгийн геномын талаарх мэдээлэл ихэвчлэн шаардлагатай байдаг бөгөөд энэ нь эмнэлгийн практикт байдаггүй. Лабораторийн шинжилгээг ихэвчлэн шаарддаг бөгөөд энэ нь хайлт хийхэд цаг хугацаа, төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлдэг. Судлаачдын боловсруулсан арга нь микрофлюидик чип ашиглан нэг молекулыг илрүүлж, дүн шинжилгээ хийх процессыг хурдасгадаг. SiBoF (молекулын оношлогоонд флюресценцийн шинжилгээнд зориулсан дохио өсгөгч) төслийн гол зорилго нь хэрэглэхэд хялбар, тусламж үйлчилгээний цэгийг илрүүлэх аргад оршдог. Судлаачид энэхүү платформыг полимеразын гинжин урвалын шинжилгээний өөр хувилбар болгон эмнэлгийн тасагт эсвэл эмнэлгийн практикт эмнэлгийн тусламжийн цэгийн оношлогоонд ашиглах болно гэж судлаачид таамаглаж байна.
Олон эмэнд тэсвэртэй эмгэг төрүүлэгчийг илрүүлэх авсаархан төхөөрөмж нь урвалын бүх үе шатыг автоматаар гүйцэтгэж, нэг цагийн дотор үр дүнг өгдөг. Илрүүлэхэд ганц ДНХ молекул ч хангалттай. Фраунхофер IPM-ийн зөвшөөрлөөр
ХБНГУ-ын судлаачдын баг олон эмэнд дасалтай эмгэг төрүүлэгчдийг хурдан илрүүлэх процессыг боловсруулжээ. Уг процесс нь урвалын бүх үе шатыг автоматаар гүйцэтгэж, нэг цагийн дотор үр дүнг өгдөг авсаархан төхөөрөмжийг ашигладаг. Илрүүлэхэд ганц ДНХ молекул ч хангалттай. Фраунхофер IPM-ийн зөвшөөрлөөр.
Зөөврийн, авсаархан туршилтын платформ нь автоматжуулсан шингэний системээр тоноглогдсон бөгөөд үүнд шаардлагатай бүх урвалжууд хадгалагддаг. Тарилгын хэлбэрээр хийсэн бичил шингэн чип нь туршилтын системийн шургуулганд суурилагдсан бөгөөд оптик шинжилгээ хийхээс өмнө шингэн системээр дамжуулан шаардлагатай урвалжаар хангадаг.

“Бид эмгэг төрүүлэгчийн ДНХ-ийн хэлхээний нэг хэсгийг илрүүлдэг. Бидний шинэ процессыг ашигласнаар микрофлюидик чип дээрх тодорхой газартай холбогддог ДНХ-ийн ганц молекул хүртэл үүнийг хийхэд хангалттай. Шингэний сувгууд нь чипэнд нэгддэг бөгөөд тэдгээрийн гадаргуу нь тодорхой эмгэг төрүүлэгчдийг холбох газруудаар бүрхэгдсэн байдаг" гэж төслийн менежер, Фраунхофер IPM-ийн судлаач Бенедикт Хауэр тайлбарлав.

Тусламж үйлчилгээний цэгийн төхөөрөмж нь жижигрүүлсэн өндөр нарийвчлалтай флюресцент микроскоптой. Тусгайлан боловсруулсан зургийн шинжилгээний программ хангамж нь нэг молекулыг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь авсан зорилтот молекулуудыг тоолж тоон үр дүнг гаргах боломжийг олгодог. Флюресценцийг шингэн сувгийг агуулсан хайрцагны доор байрлуулсан LED ашиглан өдөөдөг.

Ихэвчлэн зорилтот ДНХ молекулуудыг тусгай флюресценцийн тэмдэглэгээний тусламжтайгаар илрүүлдэг. Шинэ арга нь нанометрийн хэмжээтэй бөмбөлгүүдийг бүхий антеннуудыг ашигладаг бөгөөд эдгээр тэмдэглэгээний оптик дохиог өсгөж, ПГУ-аар дамжуулан химийн олшруулалтаас хамааралгүй болгодог.

"Оптик антенууд нь нанометрийн хэмжээтэй металл хэсгүүдээс бүрддэг бөгөөд тэдгээр нь жижиг хэсэгт гэрлийг төвлөрүүлж, мөн макроскопийн антенууд радио долгионтой адил гэрлийг ялгаруулахад тусалдаг" гэж Хауэр хэлэв. Металл хэсгүүд нь чипний гадаргуутай химийн бодисоор холбогддог.

Судлаачдын ДНХ оригами гэж ангилсан ДНХ молекулын бүтэц нь алтны нано бөөмсийг хоёуланг нь хадгалдаг. Нано бөөмсийн хооронд уг бүтэц нь тухайн зорилтот молекул болон флюресценцийн тэмдэглэгээг холбодог газар юм. Патентлагдсан загвар нь шинэ сорьцын технологийн үндэс суурь болдог.