تیمی از مهندسان دانشگاه آریزونا در توسان ابزاری موسوم به DOTS qPCR را ارائه داده‌اند که زمان لازم برای تشخیص عفونت‌ها را کاهش می‌دهد و استفاده از آن در مقایسه با نمونه‌های موجود به صرفه‌تر و کارآمدتر است.

پاتوژن‌ها و بیماری‌ها معمولا با استفاده از تکنیکی موسوم به «واکنش زنجیره‌ای پلیمراز» (PCR) شناسایی می‌شوند. این شیوه شامل حرارت‌دادن و خنک‌کردن سریع مولکول‌های دی‌ان‌ای متعلق به یک نمونه زیستی در فرآیندی به نام چرخه حرارتی است.

این امر منجر به چندبرابرشدن دی‌ان‌ای مورد هدف به میلیون‌ها یا حتی میلیاردها نسخه می‌شود. دانشمندان و پزشکان سپس می‌توانند از این نسخه‌ها برای شناسایی نوع پاتوژن عامل بیماری استفاده کنند؛ اما مشکل اینجاست که انجام بسیاری از آزمایش‌های PCR یک ساعت یا بیشتر زمان می‌برند.

محققان با استفاده از ابزار DOTS qPCR می‌توانند چندبرابرشدن دی‌ان‌ای را شناسایی کرده و عفونت‌ها را پس از چهار چرخه حرارتی شناسایی کنند. این در حالی است که شیوه‌های دیگر به 18 تا 30 چرخه حرارتی نیاز دارند. دانشمندان با استفاده از سامانه جدید می‌توانند ظرف سه دقیقه و 30 ثانیه عفونت را تشخیص دهند.

این فناوری بر اندازه‌گیری تغییرات کشش سطحی ظریف در یک رابط شامل یک قطره آب تعلیق‌شده در محیط چرب متکی است. قطره آبی که حاوی دی‌ان‌ای است که باید تکثیر شود، در طول یک گرادیان حرارتی در روغن حرکت کرده و واکنش زنجیره‌ای را شروع می‌کند.

هنگامی که نسخه‌های بیشتری از دی‌ان‌ای مطلوب تولید می‌شوند، آن‌ها به سمت رابط آب-روغن حرکت می‌کنند و منجر به تغییرات قابل‌اندازه‌گیری در کشش سطحی می‌شوند. می‌توان با استفاده از یک دوربین گوشی هوشمند اندازه قطره را اندازه‌گیری و واکنش را به صورت بلادرنگ مشاهده کرد.

سیستم DOTS qPCR علاوه بر تشخیص سریع، به نمونه‌های زیستی کاملا عاری از آلودگی نیازی ندارد و این امر می‌تواند در زمان صرفه‌جویی کند. این سیستم با نمونه‌های نسبتا آلوده نیز عمل می‌کند و زمان شناسایی عفونت را کوتاه می‌کند.

فناوری DOTS qPCR در مقایسه با نمونه‌های موجود ارزان‌تر است زیرا شیوه‌های کنونی از شیوه‌های آزمایشی زمان‌بر و هزینه‌بر از جمله فلورسنس، لیزر و اتاقک‌های تاریک استفاده می‌کنند.

می‌توان در تحقیقات زیست‌شناسی از ابزار ابداعی دانشمندان استفاده کرد و آن‌ها امیدوارند این فناوری بتواند عمل‌های جراحی را در اتاق‌های اورژانس متحول سازد و به نجات جان بیماران کمک کند.

جزئیات این دستاورد علمی در مجله Science Advances ارائه شد.

منبع: ایسنا

کانال عصر ایران در تلگرام

باهوش‌ترین مدیران عامل آمریکا بر اساس تحلیل زبان‌شناختی (+ اینفوگرافی)

تماشاخانه