抗菌剤耐性を検出するために,体温に近い温度で動作する完全に統合された分子診断キットのためのLEGO®にインスパイアされたパイペットなしのアプローチ

科学分野:

• 生物医学工学
• 分子診断
• マイクロ流体

背景:

• 抗生物質耐性症は世界的な健康上の重大な脅威であり,迅速かつ手頃な診断ツールが必要です.
• 抗菌剤耐性を検出する現在の方法は時間がかかり,専門の検査機器が必要です.
• 診療所での検査 (POCT) は,特にリソースが限られた環境では,適切な臨床決定に不可欠です.

研究 の 目的:

• 抗菌剤耐性の迅速な検出のための統合された,ユーザーフレンドリーなマイクロデバイスの開発.
• パイペットなしでサンプルから回答に至る診断を実現し,アクセシビリティを向上させる.
• 臨床的に重要な抗生物質耐性菌を用いてデバイスの性能を検証する.

主な方法:

• レゴにインスパイアされたマイクロデバイスで,DNA抽出,ループ媒介型同熱増幅 (LAMP) を約40°Cで統合し,室温の色測定検出を行う.
• ポリエチレニミン (PEI) コーティングされた紙と金ナノ粒子 (AuNPs) をLAMPアンプリカンの半固体色素測定に使用した.
• 試料の処理と分析のためにピペットなしのシステムを使用した.

主要な成果:

• 抗生物質に耐性のあるバクテリアを 93分以内に発見
• 検出限界は10^1 CFU mL−1に達し,裸眼色測定で検出できる.
• 安定した貯蔵と,陽性と陰性のサンプルに対する明確な色の区別が示された.

結論:

• 開発されたマイクロデバイスは,抗菌剤耐性を検出するための迅速で正確でアクセシブルなソリューションを提供します.
• シンプルな操作と色測定は,特にリソースが限られた地域でのケアアプリケーションに適しています.
• この技術は 細菌感染の管理を大幅に改善し 世界的に抗生物質耐性に対抗する可能性を秘めています