روشی نوین؛

بررسی تداخلات دارویی بین آنتی‌بیوتیک‌ها و باکتری‌ها به کمک لیزر میکرونانو

یک گروه تحقیقات بین‌المللی موفق به ارائه فناوری شدند که با استفاده از آن می‌توان برهم‌کنش میان آنتی‌بیوتیک و باکتری را با حساسیت بالا مطالعه کرد.

کد خبر: ۹۲۷۰۰۷

شنبه - ۲۸ فروردين ۱۴۰۰ / April 17, 2021

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، دانشمندان روش جدیدی برای نظارت بر تداخلات ظریف دارویی بین باکتری‌ها و آنتی‌بیوتیک‌ها ایجاد کرده‌اند. با استفاده از یک چاپگر جوهرافشان اداری، محققان NTU سنگاپور و چین با کپسوله‌سازی باکتری‌های زنده، دستگاه لیزر زنده روی تراشه تولید کردند. انتشار شدید لیزر حاصل از باکتری‌های داخل قطره در طی تداخلات دارویی به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد. این موفقیت می‌تواند در آینده نزدیک آزمایش‌های حساس‌تر و با بهره‌وری بالا را با استفاده از فناوری لیزر میکرو نانو امکان‌پذیر کند.

آنتی‌بیوتیک‌ها با امکان درمان بسیاری از بیماری‌های میکروبی در حال حاضر، حوزه درمان را دگرگون کرده‌اند. نظارت بر برهم‌کنش بین باکتری‌ها و آنتی‌بیوتیک‌ها یک گام حیاتی برای ارزیابی بیشتر اثرات دارویی است. طی یک دهه گذشته انواع مختلف فناوری‌ها برای ارائه ابزاری بسیار حساس به‌منظور کنترل برهم‌کنش دارو و باکتری‌ها ایجاد شده است. به‌دلیل بسیاری از محدودیت‌ها، در روش‌های معمول مدت زمان بیشتری طول می‌کشد تا نتیجه واضح تداخلات دارویی مشاهده شود. بنابراین، شناسایی برهم‌کنش دینامیکی بسیار کوچک چالش برانگیز است.

محققان این پروژه اکنون لیزر زنده قابل شستشو و یکبار مصرفی ایجاد کرده است که می‌تواند برهم‌کنش کوچک باکتری و دارویی روی یک تراشه را کنترل کند. لیزر‌های کوچک به‌عنوان یک حسگر بسیار حساس و بدون نیاز به محیط کشت عمل می‌کنند، جایی که باکتری‌های زنده در قطرات کوچک آب قرار می‌گیرند.

پروفسور یو-چنگ چن می‌گوید: «شگفت‌آور است که این لیزر‌های کوچک زیستی را می‌توان مستقیم با چاپگر جوهرافشان اداری چاپ کرد. با استفاده از مزایای چاپ جوهرافشان، لیزر‌های زنده را می‌توان در عرض چند ثانیه به ابعاد توده‌ای ساخت. نکته جالب این است که پس از شناسایی، می‌توانید لیزر‌ها را از روی سطح شسته و دوباره چاپ کنید.»

آماده‌سازی این حسگر‌ها در سه مرحله انجام می‌شود. ابتدا محققان برچسب باکتری‌ها (اشریشیا کلی) را با رنگ‌های اسید نوکلئیک برچسب می‌زنند که می‌تواند DNA و RNA سلول‌ها را تشخیص دهد. سپس این سلول‌ها به همراه محیطی که سلول در آن قرار دارد، وارد چاپگر اداری می‌شوند، جایی که می‌توان دارو‌های آنتی‌بیوتیکی را به‌صورت مستقیم به نوک پیپت (یا هد چاپگر) اضافه کرد. این میکرو قطرات نیمکره‌ای به‌صورت آرایه‌ای روی تراشه‌ها چاپ می‌شوند. سرانجام آرایه لیزر زنده روی سطح ایجاد می‌شود.

در اثر تعامل دارو با باکتری‌ها، غشای سلولی از بین می‌رود و به نوبه خود، DNA فلورسنت بیشتری در قطره آزاد می‌شود و در نتیجه باعث تابش لیزر شدیدتر می‌شود.