Peranti Optofluidik Membolehkan Pengesanan Molekul Tunggal

BREISGAU, Jerman, 10 Nov. 2021 — Memetik peningkatan rintangan terhadap antibiotik yang semakin meningkat di seluruh dunia, penyelidik dari Institut Fraunhofer untuk Teknik Pengukuran Fizikal (Fraunhofer IPM), bekerja bersama mereka dari Universiti Ludwig Maximilian Munich, telah membangunkan satu proses untuk pantas mengesan patogen tahan multidrug. Kaedah ini cukup sensitif untuk dapat menggunakan satu molekul DNA untuk pengesanan patogen.

Mencari antibiotik yang paling berkesan selalunya memerlukan maklumat tentang genom bakteria, yang biasanya tidak tersedia di amalan perubatan. Ujian makmal biasanya diperlukan, yang menambah masa dan kerumitan pada carian. Kaedah yang dibangunkan oleh penyelidik mempercepatkan proses, menggunakan cip mikrofluid untuk mengesan dan menganalisis molekul tunggal. Fokus projek SiBoF (penggalak isyarat untuk ujian pendarfluor dalam diagnostik molekul) terletak pada kaedah pengesanan titik penjagaan yang mudah digunakan. Para penyelidik menjangkakan platform itu digunakan sebagai sebahagian daripada diagnostik titik penjagaan di wad hospital atau dalam amalan perubatan sebagai alternatif kepada analisis tindak balas rantai polimerase yang telah ditetapkan.
Peranti padat untuk mengesan patogen tahan multidrug melakukan semua peringkat tindak balas secara automatik dan memberikan hasil dalam masa satu jam. Malah satu molekul DNA sudah cukup untuk dikesan. Ihsan Fraunhofer IPM
Pasukan penyelidik di Jerman telah membangunkan satu proses untuk mengesan patogen tahan pelbagai ubat dengan cepat. Proses ini menggunakan peranti padat yang melaksanakan semua peringkat tindak balas secara automatik dan memberikan hasil dalam masa satu jam. Malah satu molekul DNA sudah cukup untuk dikesan. Ihsan Fraunhofer IPM.
Platform ujian padat mudah alih dilengkapi dengan sistem bendalir automatik, di mana semua reagen yang diperlukan disimpan. Cip mikrobendalir acuan suntikan dimasukkan ke dalam laci dalam sistem ujian, di mana ia dibekalkan dengan reagen yang diperlukan melalui sistem bendalir sebelum analisis optik berlaku.

“Kami mengesan sebahagian daripada untaian DNA patogen. Menggunakan proses baharu kami, walaupun satu molekul DNA yang mengikat tapak tertentu pada cip mikrobendalir sudah memadai untuk melakukan ini. Saluran bendalir disepadukan ke dalam cip — permukaannya disediakan dengan tapak pengikat untuk patogen tertentu,” jelas Benedikt Hauer, pengurus projek dan seorang saintis penyelidikan di Fraunhofer IPM.

Peranti titik penjagaan mempunyai mikroskop pendarfluor resolusi tinggi miniatur. Perisian analisis imej yang dibangunkan secara khusus mengenal pasti molekul tunggal, yang membolehkan molekul sasaran yang ditangkap dikira untuk memberikan hasil kuantitatif. Pendarfluor dirangsang menggunakan LED, yang dilekatkan di bawah kartrij yang mengandungi saluran bendalir.

Biasanya, molekul DNA sasaran dikesan melalui penanda pendarfluor tertentu. Kaedah baharu ini menggunakan antena dengan manik bersaiz nanometer, yang menguatkan isyarat optik penanda ini dan menghapuskan pergantungan pada penguatan kimia melalui PCR.

"Antena optik terdiri daripada zarah logam bersaiz nanometer yang menumpukan cahaya di kawasan kecil dan juga membantu memancarkan cahaya - sama seperti yang dilakukan oleh antena makroskopik dengan gelombang radio," kata Hauer. Zarah logam terikat secara kimia pada permukaan cip.

Struktur molekul DNA, yang diklasifikasikan oleh penyelidik sebagai origami DNA, memegang kedua-dua nanopartikel emas di tempatnya. Di antara nanopartikel, struktur menyediakan tapak pengikat untuk molekul sasaran masing-masing dan penanda pendarfluor. Reka bentuk yang dipatenkan menyediakan asas untuk teknologi ujian novel.


Masa siaran: 14-Dis-2021


Leave Your Message