BREISGAU, Germania, 10 noiembrie 2021 — Citând rezistența crescută la antibiotice în creștere la nivel global, cercetătorii de la Institutul Fraunhofer pentru Tehnici de Măsurare Fizică (Fraunhofer IPM), care lucrează alături de cei de la Universitatea Ludwig Maximilian din München, au dezvoltat un proces rapid detectarea agenților patogeni multirezistenți. Metoda este suficient de sensibilă pentru a putea folosi o singură moleculă de ADN pentru detectarea agenților patogeni.

Găsirea celui mai eficient antibiotic necesită adesea informații despre genomul bacteriei, care de obicei nu sunt disponibile la cabinetele medicale. Testarea de laborator este de obicei necesară, ceea ce adaugă timp și complexitate căutării. Metoda dezvoltată de cercetători accelerează procesul, folosind un cip microfluidic pentru a detecta și analiza molecule individuale. Accentul proiectului SiBoF (amplificatori de semnal pentru testele de fluorescență în diagnosticarea moleculară) se află pe o metodă de detectare la punctul de îngrijire ușor de utilizat. Cercetătorii anticipează ca platforma să fie utilizată ca parte a diagnosticului la punctul de îngrijire în secțiile de spital sau în cabinetele medicale, ca alternativă la analizele de reacție în lanț a polimerazei.
Dispozitivul compact pentru detectarea agenților patogeni multirezistenți realizează automat toate etapele reacției și oferă un rezultat în decurs de o oră. Chiar și o singură moleculă de ADN este suficientă pentru detectare. Prin amabilitatea Fraunhofer IPM
O echipă de cercetători din Germania a dezvoltat un proces pentru detectarea rapidă a agenților patogeni multirezistenți la medicamente. Procesul folosește un dispozitiv compact care realizează automat toate etapele reacției și oferă un rezultat în decurs de o oră. Chiar și o singură moleculă de ADN este suficientă pentru detectare. Prin amabilitatea Fraunhofer IPM.
Platforma de testare portabila, compacta este echipata cu un sistem fluidic automat, in care sunt depozitati toti reactivii necesari. Cipul microfluidic turnat prin injecție este încorporat într-un sertar în sistemul de testare, unde este furnizat cu reactivii necesari prin sistemul fluidic înainte ca analiza optică să aibă loc.

„Detectăm o parte din lanțul de ADN al agentului patogen. Folosind noul nostru proces, chiar și o singură moleculă de ADN care se leagă de un anumit site de pe cipul microfluidic este suficientă pentru a face acest lucru. Canalele fluidice sunt integrate în cip – ale căror suprafețe sunt amorsate cu locuri de legare pentru agenți patogeni specifici”, a explicat Benedikt Hauer, manager de proiect și cercetător la Fraunhofer IPM.

Dispozitivul de la punctul de îngrijire dispune de un microscop cu fluorescență miniaturizat de înaltă rezoluție. Software-ul de analiză a imaginilor dezvoltat special identifică molecule individuale, ceea ce permite ca moleculele țintă capturate să fie numărate pentru a oferi un rezultat cantitativ. Fluorescența este stimulată cu ajutorul LED-urilor, care sunt fixate sub cartuşul care conține canalele fluidice.

De obicei, moleculele de ADN țintă sunt detectate prin intermediul unor markeri specifici de fluorescență. Noua metodă utilizează antene cu perle de mărime nanometrică, care amplifică semnalele optice ale acestor markeri și elimină dependența de amplificarea chimică prin PCR.

„Antenele optice constau din particule de metal de dimensiuni nanometrice care concentrează lumina într-o regiune mică și, de asemenea, ajută la emiterea luminii – la fel cum fac antenele macroscopice cu undele radio”, a spus Hauer. Particulele de metal sunt legate chimic de suprafața cipului.

O structură de molecule de ADN, pe care cercetătorii au clasificat-o drept ADN origami, ține ambele nanoparticule de aur în loc. Între nanoparticule, structura oferă un loc de legare pentru molecula țintă respectivă și un marker de fluorescență. Designul patentat oferă baza pentru noua tehnologie de testare.