BREISGAU, Germaniya, 2021-yil 10-noyabr - Butun dunyoda antibiotiklarga qarshilik kuchayib borayotganiga iqtibos keltirgan holda, Myunxendagi Lyudvig Maksimilian universiteti olimlari bilan birga ishlaydigan Fraungofer jismoniy o‘lchash texnikasi instituti (Fraunhofer IPM) tadqiqotchilari tez sur’atlar bilan davolash jarayonini ishlab chiqdilar. ko'p dori-darmonlarga chidamli patogenlarni aniqlash. Usul patogenni aniqlash uchun bitta DNK molekulasidan foydalanish uchun etarlicha sezgir.

Eng samarali antibiotikni topish uchun ko'pincha bakteriya genomi haqida ma'lumot talab qilinadi, bu odatda tibbiy amaliyotda mavjud emas. Laboratoriya tekshiruvi odatda talab qilinadi, bu esa qidiruvga vaqt va murakkablikni oshiradi. Tadqiqotchilar tomonidan ishlab chiqilgan usul mikrosuyuq chip yordamida yagona molekulalarni aniqlash va tahlil qilish jarayonini tezlashtiradi. SiBoF (molekulyar diagnostikada floresans tahlillari uchun signal kuchaytirgichlari) loyihasining asosiy maqsadi foydalanish uchun qulay bo'lgan yordam nuqtasini aniqlash usuliga qaratilgan. Tadqiqotchilar platformadan shifoxona bo'limlarida yoki tibbiy amaliyotda o'rnatilgan polimeraza zanjiri reaktsiyasi tahlillariga muqobil ravishda tibbiy yordam ko'rsatish punkti diagnostikasining bir qismi sifatida foydalanishni kutishmoqda.
Ko‘p dori vositalariga chidamli patogenlarni aniqlash uchun mo‘ljallangan ixcham qurilma reaksiyaning barcha bosqichlarini avtomatik tarzda amalga oshiradi va bir soat ichida natija beradi. Aniqlash uchun hatto bitta DNK molekulasi ham etarli. Fraunhofer IPM izni bilan
Germaniyadagi tadqiqotchilar guruhi ko‘p dori-darmonlarga chidamli patogenlarni tezkor aniqlash jarayonini ishlab chiqdi. Jarayon reaksiyaning barcha bosqichlarini avtomatik ravishda bajaradigan va bir soat ichida natijani ta'minlaydigan ixcham qurilmadan foydalanadi. Aniqlash uchun hatto bitta DNK molekulasi ham etarli. Fraunhofer IPM izni bilan.
Portativ, ixcham sinov platformasi avtomatlashtirilgan suyuqlik tizimi bilan jihozlangan bo'lib, unda barcha zarur reagentlar saqlanadi. Inyeksion kalıplanmış mikrosuyuqlik chipi sinov tizimidagi tortmaga o'rnatilgan bo'lib, u erda optik tahlil o'tkazilgunga qadar suyuqlik tizimi orqali kerakli reagentlar bilan ta'minlanadi.

“Biz patogenning DNK zanjirining bir qismini aniqlaymiz. Bizning yangi jarayonimizdan foydalanib, buni amalga oshirish uchun mikrosuyuqlik chipidagi ma'lum bir joyga bog'langan DNKning bitta molekulasi ham etarli. Suyuq kanallar chipga birlashtirilgan - ularning sirtlari ma'lum patogenlar uchun bog'lanish joylari bilan qoplangan ", - deb tushuntirdi Benedikt Hauer, loyiha menejeri va Fraunhofer IPM tadqiqot olimi.

Yordam nuqtasi qurilmasi miniatyuralashtirilgan yuqori aniqlikdagi floresan mikroskopga ega. Maxsus ishlab chiqilgan tasvirni tahlil qilish dasturi yagona molekulalarni aniqlaydi, bu esa olingan maqsadli molekulalarni miqdoriy natijaga erishish uchun hisoblash imkonini beradi. Flüoresans LEDlar yordamida rag'batlantiriladi, ular suyuqlik kanallarini o'z ichiga olgan kartrij ostiga o'rnatiladi.

Odatda, maqsadli DNK molekulalari maxsus floresan markerlar yordamida aniqlanadi. Yangi usulda nanometr o‘lchamdagi boncuklar bo‘lgan antennalar qo‘llaniladi, ular ushbu markerlarning optik signallarini kuchaytiradi va PCR orqali kimyoviy kuchaytirishga bog‘liqlikni yo‘q qiladi.

"Optik antennalar nanometr o'lchamdagi metall zarralardan iborat bo'lib, ular yorug'likni kichik hududda to'playdi va yorug'likni chiqarishga yordam beradi - xuddi makroskopik antennalar radio to'lqinlari kabi", dedi Hauer. Metall zarralar chip yuzasiga kimyoviy bog'langan.

Tadqiqotchilar DNK origami deb tasniflagan DNK molekulalarining tuzilishi ikkala oltin nanozarrachani ham joyida ushlab turadi. Nanozarrachalar o'rtasida struktura tegishli maqsadli molekula va floresans belgisi uchun bog'lanish joyini ta'minlaydi. Ptentli dizayn yangi tahlil texnologiyasi uchun asos bo'lib xizmat qiladi.