نانوذرات طلا و DNA، سویه‌های خطرناک باکتری را سریع شناسایی می‌کند

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ، پژوهشگران دانشگاه RMIT استرالیا یک روش آزمایشی سریع مبتنی بر تغییر رنگ ابداع کرده‌اند که قادر است سویه‌های مختلف باکتری استاف طلایی (Golden Staph) را از یکدیگر متمایز کند. این تمایز شامل شناسایی سویه‌هایی است که پتانسیل بالایی برای تهاجمی بودن و مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها دارند. استاف طلایی یکی از عوامل اصلی بیماری‌زای انسانی و عامل اصلی مرگ‌ومیر ناشی از عفونت در سراسر جهان است که سالانه بیش از یک میلیون نفر را به کام مرگ می‌کشاند. جزئیات این تحقیق در مجله Small منتشر شده است.

این آزمایش از ذرات طلای بسیار ریز (نانوذرات) که مانند آنزیم‌های مصنوعی (نانوآنزیم‌ها) عمل می‌کنند، در ترکیب با مولکول‌های کوتاه DNA استفاده می‌کند. این ترکیب، «اثر انگشت» رنگی منحصربه‌فردی برای هر سویه ایجاد می‌کند. این اثر انگشت‌ها به جداسازی سویه‌های پرخطر از سایرین کمک کرده و اطلاعات لازم برای مراحل بعدی درمان را فراهم می‌سازد.

علاوه بر این، این آزمایش قادر است نشان دهد که آیا یک سویه حاوی نشانگر‌های مرتبط با افزایش شدت بیماری‌زایی (virulence) است یا خیر، و همچنین احتمال مقاومت آن به آنتی‌بیوتیک‌ها را مشخص کند.

این تحقیق که به رهبری دانشگاه RMIT انجام شده، با همکاری دانشگاه ماساچوست آمهرست در آمریکا، موسسه ملی آموزش و تحقیقات دارویی در هند و دانشگاه وسترن سیدنی صورت گرفته است.

پروفسور راجش راماناتان، از مرکز نانوحسگر‌های نانوبیو RMIT، اظهار داشت که این پلتفرم، ابزاری غربالگری سریع و کم‌هزینه است که می‌تواند مکمل آزمایش‌های مبتنی بر کشت باکتری و PCR باشد. وی افزود که این روش قابلیت اصلاح برای شناسایی سویه‌های خطرناک دیگر عوامل بیماری‌زا را نیز دارد.

راماناتان گفت: «سرعت در مواجهه با عفونت‌های باکتریایی جدی اهمیت حیاتی دارد، اما آزمایش‌های استاندارد طلایی فعلی نیازمند زمان، زیرساخت تخصصی یا هر دو هستند. این آزمایش سریع، پیش از بروز علائم شدید، به پزشکان یک “هشدار اولیه” مبتنی بر شواهد ارائه می‌دهد که آیا عفونت ممکن است تهاجمی‌تر یا درمان آن دشوارتر باشد.»

دکتر پابودی ویراتونگه از RMIT توضیح داد که تیم پژوهشی سیستم را به گونه‌ای طراحی کرده که تفاوت‌های ظریف بیولوژیکی را بدون نیاز به دانش قبلی از سطح باکتری، ثبت کند.

او گفت: «به جای جست‌و‌جو برای یک هدف ایده‌آل، ما از مجموعه‌ای کوچک از مولکول‌های پیونددهنده استفاده می‌کنیم که به بخش‌های مختلف سطح باکتری متصل می‌شوند. این یک مسیر عملی برای غربالگری در محل مراقبت‌های بهداشتی (point-of-care) در محیط‌های بالینی فراهم می‌کند.»

آزمایش در شرایط شبیه‌سازی شده زخم:

برای ارزیابی عملکرد حسگر در محیط‌های واقعی‌تر، تیم پژوهشی آن را در مایع شبیه‌سازی شده زخم که با سویه‌های مختلف استاف طلایی آلوده شده بود، آزمایش کردند. حسگر در این شرایط، اثر انگشت‌های سویه‌ای مشابه با محیط آزمایشگاهی تولید کرد و در برخی موارد پاسخ‌های قوی‌تر و سریع‌تری نشان داد.

شرکت نانوبیوتکنولوژی Nexsen با مرکز نانوحسگر‌های نانوبیو RMIT برای تشخیص‌های بالینی، دامپزشکی و امنیت زیستی همکاری می‌کند.

مارک موذین، مدیرعامل Nexsen، گفت: «کار با یک تیم تحقیقاتی در سطح جهانی به رهبری پروفسور ویپول بنسال، مزیت ترجمانی ایجاد می‌کند.»

پروفسور بنسال، مدیر موسس مرکز نانوحسگر‌های نانوبیو RMIT، اظهار داشت که همکاری با صنعت به انتقال مفاهیم از آزمایشگاه به عمل بالینی کمک می‌کند و افزود: تیم ما همچنان مفاهیم حسگری جدیدی را تولید می‌کند و همکاری نزدیک با صنعت به ما امکان می‌دهد سریع‌تر به تاثیر واقعی در دنیای واقعی دست یابیم.