רכיב חדש לבדיקת מחלות מקל על אבחון בעלות נמוכה יותר

פרסומת
X-ray_Promo1


כלי חדש יכול להפחית עלויות לאבחון מחלות זיהומיות.

פרסומת

חוקרים ביו-רפואיים מאוניברסיטת טקסס באוסטין פיתחו דרך חדשה ופחות יקרה לזיהוי עיכול נוקלאז – אחד השלבים הקריטיים ביישומי חישת חומצות גרעין רבים, כמו אלו המשמשים לזיהוי COVID-19 ומחלות זיהומיות אחרות.

מחקר חדש שפורסם בכתב העת טבע ננוטכנולוגיה מראה שהכלי הזול הזה, הנקרא Subak, יעיל בזיהוי מתי מתרחש ביקוע חומצת גרעין, מה שקורה כאשר אנזים שנקרא נוקלאז מפרק חומצות גרעין, כגון DNA או RNA, לשברים קטנים יותר.

הדרך המסורתית לזיהוי פעילות נוקלאז, בדיקת Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET), עולה פי 62 יותר להפקה מאשר הכתב של Subak.

"כדי להפוך את האבחון לנגיש יותר לציבור, עלינו להפחית עלויות", אמר Soonwoo Hong, Ph.D. סטודנט במעבדתו של טים יה, פרופסור חבר במחלקה להנדסה ביו-רפואית בבית הספר קוקרל, שהוביל את העבודה. "כל שיפור בזיהוי חומצות גרעין יחזק את תשתית הבדיקות שלנו ויקל על זיהוי נרחב של מחלות כמו COVID-19".

צוות המחקר – שכלל גם את ג'ניפר ברודבלט, פרופסור לכימיה בקולג' למדעי הטבע של UT אוסטין, ו-MinJun Kim, פרופסור להנדסת מכונות בבית הספר להנדסה לייל באוניברסיטת סאות'רן מתודיסט – החליף את בדיקת ה-FRET המסורתית בכתב של סובאק. בדיקה הנקראת DETECTR (-DNA endonuclease-targeted CRISPR trans reporter).

כתבי Subak מבוססים על מחלקה מיוחדת של ננו-חומרי ניאון הידועים בשם ננו-צבירי כסף. הם מורכבים מ-13 אטומי כסף עטופים בתוך גדיל DNA קצר. ננו-חומר מרוכב אורגני/אי-אורגני זה קטן מכדי להיות גלוי לעין בלתי מזוינת וגודלו נע בין 1 ל-3 ננומטר (מיליארדית המטר).

ננו-חומרים בסולם אורך זה, כגון נקודות קוונטיות מוליכים למחצה, יכולים להיות זוהרים מאוד ולהציג צבעים שונים. ננו-חומרים פלורסנטים מצאו יישומים בתצוגות טלוויזיה ובחישה ביולוגית, כמו כתבי Subak.

"יש לנו ראיות ברורות מאוד מספקטרומטריית מסה שהטרנספורמציה מ-Ag13 לאג10 מדגיש את המרת הצבע הירוק לאדום שנצפתה בדגימה, לאחר עיכול תבנית DNA", אמר ברודבלט.

כתבי Subak, שניתן לסנתז בטמפרטורת החדר בתגובה של סיר אחד, עולים רק $1 לננומול להכנה. לעומת זאת, בדיקה של FRET – שמשתמשת בשלבים מורכבים לתיוג של צבע תורם ומרווה – עולה $62 לננומול לייצור.

"ניתן לכנות את ננו-צבירי הכסף המאירים הללו נקודות קוונטיות מכיוון שהם מראים פליטת פלואורסצנטי חזקה הניתנת לגודל עקב אפקט הכליאה הקוונטית", אמר יה. "אף אחד לא יכול לכוון במדויק את גודל האשכול (ואת צבע הפליטה המתאים) עד להדגמה שלנו של סובאק", מה שמדגיש את החדשנות של המחקר הזה.

בנוסף לבדיקה נוספת של כתב Subak עבור עיכול נוקלאז, הצוות גם רוצה לחקור אם זה יכול להיות בדיקה למטרות ביולוגיות אחרות.

העבודה נתמכת על ידי מענק של הקרן הלאומית למדע ליה וברודבלט.



קישור לכתבת המקור – 2024-02-28 00:21:52

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר