معرفی نویسنده

علی میرمصطفی

دانشجوی ارشد بیوانفورماتیک(دانشگاه تربیت مدرس)

میکرو دستگاهی برای تشخیص باکتری و ویروس

میکرو دستگاهی برای تشخیص باکتری و ویروس

محققان مهندسی یک دستگاه آزمایشگاهی مینیاتوری نسل جدید تولید کردند که از نانو دانه های مغناطیسی برای جداسازی ذرات باکتریایی که باعث بیماری می شوند ، استفاده می کند. با استفاده از این فناوری جدید ، چگونگی جداسازی نژاد های مقاوم در برابر دارو از عفونت های باکتریایی و ردیابی دشوار ریز ذرات، نظیر آنهایی که سازنده ابولا و کورونا ویروس ها هستند بهبود می یابد.
ا💡Ke Du  و Blanca Lapizco-Encinas ، دو تن از محققان دانشکده کالج مهندسی کیت گلیسون انستیتوی فناوری روچستر ، با یک تیم بین المللی همکاری کردند تا در طراحی سیستم جدید همکاری کنند. یک دستگاه میکروسیال که اساساً یک آزمایشگاه بر روی چیپ (تراشه) می‌باشد.
به گفته Du عفونتهای باکتریایی مقاوم در برابر دارو سالانه باعث صدها هزار مرگ در سراسر جهان می شوند و این تعداد به طور مداوم در حال افزایش است. براساس گزارشی از سازمان ملل متحد ، مرگ و میر ناشی از مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها می تواند تا سال 2050 سالانه به 10 میلیون نفر برسد.
طبق گفته های Du استادیار مهندسی مکانیک که پیشینه او در توسعه بیوسنسورهای جدید و فناوری ویرایش ژن است: "تشخیص بهتر ، درک و درمان بهتر این بیماریها برای ما ضروری است. برای ارائه تشخیص سریع و دقیق ، تصفیه و آماده سازی نمونه بسیار مهم و ضروری است ، این همان کاری است که ما در تلاش هستیم تا در این زمینه کمک کنیم. ما پیشنهاد می کنیم از این دستگاه جدید برای جداسازی و تشخیص ویروس هایی مانند ابولا و کرونا ویروس استفاده کنیم. 
تیم آزمایشگاه علاقه مند به تشخیص عفونت باکتریایی ، به ویژه در مایعات بدن است. یكی از مهمترین مشكلات تشخیص، چگونگی جداسازی بهتر غلظت های بالاتر پاتوژن ها است.
این دستگاه یک محیط آزمایشگاهی پیشرفته است که می تواند در بیمارستان ها یا کلینیک های میدانی مورد استفاده قرار گیرد و باید در جمع آوری و تجزیه و تحلیل نمونه ها بسیار سریعتر از فیلترهای غشایی تجاری باشد. کانالهای عریض و کم عمق آن مولکولهای باکتریهای کوچکی را جذب می کند که به ریز ذرات مغناطیسی بسته بندی شده جذب می شوند.
ترکیب کانالهای عمیق تر در نانو دستگاه، افزایش سرعت جریان مایعات که باکتری ها در آن به حالت سوسپانسیون درآمده اند ، و قرار گرفتن دانه های مغناطیسی در امتداد کانال های دستگاه باعث بهبود در روند گرفتن / جدا کردن نمونه های باکتریایی می‌شود. محققان توانستند با استفاده از فیلتر ماتریس مبتنی بر ریز ذرات ، باکتریها را از مایعات مختلف جدا کنند. ذرات به دام افتاده ای در حفره های کوچک در دستگاه که غلظت بیشتری از باکتری ها را برای تجزیه و تحلیل فراهم می کند. مزیت اضافی دستگاه کوچکتر مانند این دستگاه، فراهم کردن امکان آزمایش چندین نمونه را در یک زمان می‌باشد.
وی گفت: "ما می توانیم این وسیله قابل حمل را به دریاچه ای منتقل کنیم که توسط E. coli آلوده شده است. ما قادر خواهیم بود از چند میلی لیتر از نمونه آب استفاده کنیم و آن را از دستگاه خود رد کنیم تا باکتری ها به دام بیفتند و غلیظ شوند. ما می‌توانیم به سرعت ، این باکتری ها را در دستگاه تشخیص داده یا آنها را به مواد شیمیایی خاصی رها کنیم تا آنها را تجزیه و تحلیل کنیم."
همکاری با Lapizco-Encinas ، یک مهندس زیست پزشکی با تخصص در دی الکتریک ، فرایندی که از جریان الکتریکی برای جدا کردن مولکولهای زیستی استفاده می کند، باعث افزایش توانایی در تشخیص بهتر پاتوژن ، به ویژه برای باکتری ها و جداسازی و افزایش غلظت میکرو جلبک ها شده است.
هدف ما تنها جداسازی و شناسایی باکتری ها در آب و پلاسما انسان نیست ، بلکه همچنین کار با نمونه خون کامل برای درک و تشخیص عفونت خونی مانند سپسیس است. ما در حال حاضر یک برنامه مشخص برای آن داریم. ایده این است که از یک جفت دستگاه نانو الک برای جداسازی متوالی استفاده شود." گفته Lapizco-Encinas ، استادیار گروه مهندسی زیست پزشکی RIT.
داده های جدید در مقاله "به دام انداختن سریع Escherichia coli و بازیابی مایعات بدن از طریق یک نانو دستگاه سه بعدی مهره انباشته" ، در مجله ACS Applied Material and Interfaces منتشر شده است.

منبع: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200417212926.htm

کلید واژه ها: # # # # #

telegram