BREISGAU, जर्मनी, नोव्हें. 10, 2021 — जागतिक स्तरावर प्रतिजैविकांचा वाढता प्रतिकार उद्धृत करून, Fraunhofer Institute for Physical Measurement Techniques (Fraunhofer IPM) च्या संशोधकांनी, म्युनिकच्या लुडविग मॅक्सिमिलियन युनिव्हर्सिटीच्या संशोधकांच्या बरोबरीने काम करत, वेगाने एक प्रक्रिया विकसित केली आहे. बहुऔषध-प्रतिरोधक रोगजनकांचा शोध घेणे. रोगकारक शोधण्यासाठी डीएनएचा एक रेणू वापरण्यास सक्षम होण्यासाठी ही पद्धत पुरेशी संवेदनशील आहे.

सर्वात प्रभावी प्रतिजैविक शोधण्यासाठी अनेकदा बॅक्टेरियाच्या जीनोमबद्दल माहिती आवश्यक असते, जी सामान्यत: वैद्यकीय पद्धतींमध्ये उपलब्ध नसते. लॅब चाचणी सामान्यत: आवश्यक असते, जे शोधासाठी वेळ आणि जटिलता जोडते. संशोधकांनी विकसित केलेली पद्धत एकल रेणू शोधण्यासाठी आणि विश्लेषण करण्यासाठी मायक्रोफ्लुइडिक चिप वापरून प्रक्रियेला गती देते. SiBoF (मॉलीक्युलर डायग्नोस्टिक्समधील फ्लूरोसेन्स असेससाठी सिग्नल बूस्टर) प्रकल्पाचा फोकस वापरण्यास-सोप्या पॉइंट-ऑफ-केअर डिटेक्शन पद्धतीवर आहे. संशोधकांचा अंदाज आहे की प्लॅटफॉर्मचा उपयोग पॉइंट-ऑफ-केअर डायग्नोस्टिक्सचा भाग म्हणून हॉस्पिटलच्या वॉर्डांमध्ये किंवा वैद्यकीय पद्धतींमध्ये स्थापित पॉलिमरेझ चेन रिअॅक्शन विश्लेषणाचा पर्याय म्हणून केला जाईल.
बहुऔषध-प्रतिरोधक रोगजनकांचा शोध घेण्यासाठी कॉम्पॅक्ट डिव्हाइस प्रतिक्रियांचे सर्व टप्पे आपोआप पार पाडते आणि एका तासाच्या आत निकाल देते. एकच डीएनए रेणू देखील शोधण्यासाठी पुरेसा आहे. Fraunhofer IPM च्या सौजन्याने
जर्मनीतील संशोधकांच्या एका संघाने बहुऔषध-प्रतिरोधक रोगजनकांचा झपाट्याने शोध घेण्याची प्रक्रिया विकसित केली आहे. प्रक्रियेत एक कॉम्पॅक्ट उपकरण वापरले जाते जे आपोआप प्रतिक्रियाचे सर्व टप्पे पार पाडते आणि एका तासाच्या आत निकाल देते. एकच डीएनए रेणू देखील शोधण्यासाठी पुरेसा आहे. Fraunhofer IPM च्या सौजन्याने.
पोर्टेबल, कॉम्पॅक्ट चाचणी प्लॅटफॉर्म स्वयंचलित द्रव प्रणालीसह सुसज्ज आहे, ज्यामध्ये सर्व आवश्यक अभिकर्मक संग्रहित केले जातात. इंजेक्शन-मोल्डेड मायक्रोफ्लुइडिक चिप चाचणी प्रणालीमध्ये ड्रॉवरमध्ये समाविष्ट केली जाते, जिथे ऑप्टिकल विश्लेषण होण्यापूर्वी फ्लुइडिक प्रणालीद्वारे आवश्यक अभिकर्मकांसह पुरवले जाते.

“आम्ही रोगजनकांच्या डीएनए स्ट्रँडचा भाग शोधतो. आमच्या नवीन प्रक्रियेचा वापर करून, मायक्रोफ्लुइडिक चिपवरील विशिष्ट साइटला जोडणारा डीएनएचा एक रेणू देखील हे करण्यासाठी पुरेसा आहे. फ्लुइडिक चॅनेल चिपमध्ये समाकलित केले जातात - ज्याचे पृष्ठभाग विशिष्ट रोगजनकांसाठी बंधनकारक साइट्ससह प्राइम केलेले असतात," असे बेनेडिक्ट हॉअर, प्रकल्प व्यवस्थापक आणि फ्रॉनहोफर IPM मधील संशोधन शास्त्रज्ञ स्पष्ट केले.

पॉइंट-ऑफ-केअर डिव्हाइसमध्ये एक लघु उच्च-रिझोल्यूशन फ्लूरोसेन्स मायक्रोस्कोप आहे. विशेषत: विकसित प्रतिमा विश्लेषण सॉफ्टवेअर एकल रेणू ओळखते, जे कॅप्चर केलेले लक्ष्य रेणू परिमाणवाचक परिणाम देण्यासाठी मोजले जाण्यास सक्षम करते. फ्लूडिक चॅनेल असलेल्या कार्ट्रिजच्या खाली चिकटलेल्या LEDs वापरून फ्लूरोसेन्सला उत्तेजित केले जाते.

सामान्यतः, लक्ष्यित डीएनए रेणू विशिष्ट फ्लोरोसेन्स मार्करद्वारे शोधले जातात. नवीन पद्धतीमध्ये नॅनोमीटर-आकाराचे मणी असलेले अँटेना वापरण्यात आले आहेत, जे या मार्करचे ऑप्टिकल सिग्नल वाढवतात आणि PCR द्वारे रासायनिक प्रवर्धनावरील अवलंबित्व दूर करतात.

"ऑप्टिकल अँटेनामध्ये नॅनोमीटर-आकाराचे धातूचे कण असतात जे एका लहान प्रदेशात प्रकाश केंद्रित करतात आणि प्रकाश उत्सर्जित करण्यास देखील मदत करतात - जसे मॅक्रोस्कोपिक अँटेना रेडिओ लहरींसह करतात," हॉअर म्हणाले. धातूचे कण चिपच्या पृष्ठभागावर रासायनिकरित्या जोडलेले असतात.

डीएनए रेणूंची रचना, ज्याला संशोधकांनी डीएनए ओरिगामी म्हणून वर्गीकृत केले आहे, त्या ठिकाणी दोन्ही सोन्याचे नॅनोकण आहेत. नॅनोकणांच्या दरम्यान, रचना संबंधित लक्ष्य रेणू आणि फ्लोरोसेन्स मार्करसाठी एक बंधनकारक साइट प्रदान करते. पेटंट केलेले डिझाइन नवीन परख तंत्रज्ञानासाठी आधार प्रदान करते.