BREISGAU, జర్మనీ, నవంబర్ 10, 2021 — ప్రపంచవ్యాప్తంగా యాంటీబయాటిక్స్‌కు పెరిగిన ప్రతిఘటనను ఉటంకిస్తూ, ఫ్రాన్‌హోఫర్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ ఫిజికల్ మెజర్‌మెంట్ టెక్నిక్స్ (ఫ్రాన్‌హోఫర్ IPM) పరిశోధకులు మ్యూనిచ్‌లోని లుడ్విగ్ మాక్సిమిలియన్ యూనివర్శిటీకి చెందిన వారితో కలిసి పనిచేస్తున్నారు, వేగంగా ఒక ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేశారు. మల్టీడ్రగ్-రెసిస్టెంట్ వ్యాధికారకాలను గుర్తించడం. ఈ పద్ధతి వ్యాధికారక గుర్తింపు కోసం DNA యొక్క ఒకే అణువును ఉపయోగించగలిగేంత సున్నితంగా ఉంటుంది.

అత్యంత ప్రభావవంతమైన యాంటీబయాటిక్‌ను కనుగొనడానికి తరచుగా బ్యాక్టీరియా జన్యువు గురించి సమాచారం అవసరం, ఇది సాధారణంగా వైద్య పద్ధతులలో అందుబాటులో ఉండదు. ల్యాబ్ పరీక్ష సాధారణంగా అవసరం, ఇది శోధనకు సమయం మరియు సంక్లిష్టతను జోడిస్తుంది. పరిశోధకులు అభివృద్ధి చేసిన పద్ధతి ఏక అణువులను గుర్తించడానికి మరియు విశ్లేషించడానికి మైక్రోఫ్లూయిడ్ చిప్‌ను ఉపయోగించి ప్రక్రియను వేగవంతం చేస్తుంది. SiBoF (మాలిక్యులర్ డయాగ్నస్టిక్స్‌లో ఫ్లోరోసెన్స్ అస్సేస్ కోసం సిగ్నల్ బూస్టర్‌లు) ప్రాజెక్ట్ యొక్క దృష్టి సులువుగా ఉపయోగించగల పాయింట్-ఆఫ్-కేర్ డిటెక్షన్ పద్ధతిపై ఉంది. స్థాపించబడిన పాలిమరేస్ చైన్ రియాక్షన్ విశ్లేషణలకు ప్రత్యామ్నాయంగా ఆసుపత్రి వార్డులలో లేదా వైద్య పద్ధతులలో పాయింట్-ఆఫ్-కేర్ డయాగ్నస్టిక్స్‌లో భాగంగా ప్లాట్‌ఫారమ్ ఉపయోగించబడుతుందని పరిశోధకులు అంచనా వేస్తున్నారు.
మల్టీడ్రగ్-రెసిస్టెంట్ పాథోజెన్‌లను గుర్తించే కాంపాక్ట్ పరికరం ప్రతిచర్య యొక్క అన్ని దశలను స్వయంచాలకంగా నిర్వహిస్తుంది మరియు ఒక గంటలోపు ఫలితాన్ని అందిస్తుంది. గుర్తించడానికి ఒక్క DNA అణువు కూడా సరిపోతుంది. Fraunhofer IPM సౌజన్యంతో
జర్మనీలోని పరిశోధకుల బృందం మల్టీడ్రగ్-రెసిస్టెంట్ పాథోజెన్‌లను వేగంగా గుర్తించే ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేసింది. ఈ ప్రక్రియ కాంపాక్ట్ పరికరాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, ఇది ప్రతిచర్య యొక్క అన్ని దశలను స్వయంచాలకంగా నిర్వహిస్తుంది మరియు ఒక గంటలోపు ఫలితాన్ని అందిస్తుంది. గుర్తించడానికి ఒక్క DNA అణువు కూడా సరిపోతుంది. Fraunhofer IPM సౌజన్యంతో.
పోర్టబుల్, కాంపాక్ట్ టెస్ట్ ప్లాట్‌ఫారమ్ ఆటోమేటెడ్ ఫ్లూయిడ్ సిస్టమ్‌తో అమర్చబడి ఉంటుంది, దీనిలో అవసరమైన అన్ని కారకాలు నిల్వ చేయబడతాయి. ఇంజెక్షన్-మోల్డ్ మైక్రోఫ్లూయిడ్ చిప్ పరీక్షా వ్యవస్థలోని డ్రాయర్‌లో చేర్చబడుతుంది, ఇక్కడ ఆప్టికల్ విశ్లేషణ జరగడానికి ముందు ద్రవ వ్యవస్థ ద్వారా అవసరమైన కారకాలతో ఇది సరఫరా చేయబడుతుంది.

"మేము వ్యాధికారక DNA స్ట్రాండ్‌లో కొంత భాగాన్ని గుర్తించాము. మా కొత్త ప్రక్రియను ఉపయోగించి, మైక్రోఫ్లూయిడ్ చిప్‌లోని నిర్దిష్ట సైట్‌తో బంధించే DNA యొక్క ఒక అణువు కూడా దీన్ని చేయడానికి సరిపోతుంది. ఫ్లూయిడ్ ఛానెల్‌లు చిప్‌లో విలీనం చేయబడ్డాయి - వీటి ఉపరితలాలు నిర్దిష్ట వ్యాధికారక క్రిములకు బైండింగ్ సైట్‌లతో ప్రాథమికంగా ఉంటాయి" అని ప్రాజెక్ట్ మేనేజర్ మరియు ఫ్రాన్‌హోఫర్ IPM పరిశోధనా శాస్త్రవేత్త బెనెడిక్ట్ హౌర్ వివరించారు.

పాయింట్-ఆఫ్-కేర్ పరికరం సూక్ష్మీకరించిన అధిక-రిజల్యూషన్ ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోప్‌ను కలిగి ఉంది. ప్రత్యేకంగా అభివృద్ధి చేయబడిన చిత్ర విశ్లేషణ సాఫ్ట్‌వేర్ ఒకే అణువులను గుర్తిస్తుంది, ఇది పరిమాణాత్మక ఫలితాన్ని అందించడానికి సంగ్రహించబడిన లక్ష్య అణువులను లెక్కించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ఫ్లోరోసెన్స్ LED లను ఉపయోగించి ఉద్దీపన చేయబడుతుంది, ఇవి ఫ్లూయిడ్ ఛానెల్‌లను కలిగి ఉన్న గుళిక క్రింద అతికించబడతాయి.

సాధారణంగా, లక్ష్య DNA అణువులు నిర్దిష్ట ఫ్లోరోసెన్స్ మార్కర్ల ద్వారా కనుగొనబడతాయి. కొత్త పద్ధతి నానోమీటర్-సైజ్ పూసలతో యాంటెన్నాలను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది ఈ మార్కర్ల యొక్క ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను విస్తరింపజేస్తుంది మరియు PCR ద్వారా రసాయన విస్తరణపై ఆధారపడటాన్ని తొలగిస్తుంది.

"ఆప్టికల్ యాంటెన్నాలు నానోమీటర్-పరిమాణ లోహ కణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఒక చిన్న ప్రాంతంలో కాంతిని కేంద్రీకరిస్తాయి మరియు కాంతిని విడుదల చేయడానికి కూడా సహాయపడతాయి - మాక్రోస్కోపిక్ యాంటెన్నాలు రేడియో తరంగాలతో చేస్తాయి," అని హౌర్ చెప్పారు. లోహ కణాలు చిప్ యొక్క ఉపరితలంతో రసాయనికంగా బంధించబడి ఉంటాయి.

DNA పరమాణువుల నిర్మాణం, పరిశోధకులు DNA origamiగా వర్గీకరించారు, బంగారు నానోపార్టికల్స్ రెండింటినీ ఉంచారు. నానోపార్టికల్స్ మధ్య, నిర్మాణం సంబంధిత లక్ష్య అణువు మరియు ఫ్లోరోసెన్స్ మార్కర్‌కు బైండింగ్ సైట్‌ను అందిస్తుంది. పేటెంట్ పొందిన డిజైన్ నవల పరీక్ష సాంకేతికతకు ఆధారాన్ని అందిస్తుంది.