Новый ДНК-сенсор для быстрого обнаружения устойчивых к антибиотикам патогенов
Неконтролируемое использование антибиотиков привело к глобальной проблеме устойчивости. Такие устойчивые бактерии, как метициллин-резистентный Staphylococcus aureus (MRSA), вызывают тяжелые инфекции. Стандартные тесты на чувствительность к антибиотикам могут занимать несколько дней.
Исследователи из Тайваня и Японии разработали высокочувствительный ДНК-наносенсор, не требующий культивирования клеток и внешней энергии. Он основан на броуновском движении — самопроизвольном хаотическом движении микрочастиц.
Принцип работы сенсора:
- Используются короткие последовательности ДНК (олигонуклеотидные зонды), распознающие две разные мишени в ДНК MRSA.
- К одному зонду присоединены флуоресцентные нанобусины для визуализации движения.
- К другому зонду присоединены крупные золотые наночастицы, которые снижают скорость диффузии (подвижности) комплекса.
- При смешивании с ДНК MRSA зонды «зажимают» её, образуя «сэндвич», что легко детектируется по изменению движения частиц.
Сенсор показал высокую специфичность, не связываясь с ДНК других бактерий, например, Escherichia coli.
Ключевые преимущества:
Не требует культивирования клеток и сложной подготовки.
Не зависит от внешних источников энергии.
Время обнаружения — всего 10 секунд.
Низкий предел обнаружения — до 10 pM.
Платформу можно адаптировать для обнаружения других патогенов, изменив последовательность зондов.
Как отмечает соавтор исследования доктор Хироаки Сакамото, такая технология быстрого и простого тестирования необходима для своевременной диагностики и минимизации социальных потрясений от вспышек инфекций.
Новый ДНК-наносенсор представляет собой экономичное и быстрое устройство для усиления борьбы с антибиотикорезистентностью.