Lepsze diagnozowanie bakterii odpowiedzialnych za zakażenie
Diagnostyka molekularna (MD) wykorzystuje rozmiary molekuł, takich jak proteiny, kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) lub kwas rybonukleinowy (RNA) do identyfikacji określonych stanów zdrowia i choroby. Jednym z powszechnych zastosowań MD jest identyfikacja gatunków bakteryjnych występujących w danej próbce. Dzięki finansowaniu projektu SLIC, europejscy naukowcy zajęli się opracowaniem urządzenia opartego o technologię bioczujnika do MD, które pozwoliłoby na szybsze, łatwiejsze i bardziej opłacalne, a przez to łatwiej wykonywanie testów dostępne globalnie, nawet w krajach rozwijających się. Konsorcjum skorzystało z dwóch opatentowanych technologii, Riboseq oraz SLIC-Nanobiosystem. Riboseq to technika oparta na uniwersalnym bakteryjnym celu genomowym, transferowo-informacyjnym RNA (tmRNA lub SsrA), silnie chronionym we wszystkich znanych genomach bakteryjnych. Naukowcy wykorzystali technologię Riboseq do stworzenia sond DNA wykrywających patogeny bakteryjne, w tym te odpowiadające za szczepy zapalenia płuc, grypy i gruźlicy bez amplifikacji. Zintegrowali sondy w systemem SLIC-Nanobiosystem, platformą bioczujników opartą na sztucznej błonie komórkowej, do której wprowadzono kanał jonowy bramkowany ligandem (SLIC). Kanały jonowe bramkowane ligandem to białka w błonach komórek. Otwierają się w reakcji na wiązanie określonych ligand, cząsteczek, które dopasowują się do miejsca receptora kanału jonowego niczym zamek do klucza. Otwarcie pozwala jonom na wejście i wyjście z komórki; stanowi to ważny proces w sygnalizowaniu komórkowym, który generuje niewielki prąd, który można zarejestrować. Naukowcy użyli specjalnej "cząsteczki wychwytu" w SLIC uzyskanej dzięki technologii Riboseq, która doprowadziła do wiązania określonego analitu (substancji do analizy, np. szczepu bakterii). Następnie monitorowali przepływ prądu indukowanego przez otwieranie SLIC, by wskazać dodatni test na obecność danego szczepu bakteryjnego. Skuteczna identyfikacja mikroorganizmu przy użyciu technologii hybrydowej wykorzystanej przez konsorcjum SLIC stanowi obietnicę potężnego narzędzia do wykonywania ulepszonych testów MD dla potrzeb wykrywania ważnych chorób zakaźnych, jak te oddziałujące na górny układ oddechowy. Technologia ta może również znaleźć zastosowanie w detekcji związanej z bioterroryzmem, a także posiada potencjał, by zostać wykorzystana do jednego z pierwszych na rynku narzędzi do wykonywania testów RNA w placówkach ochrony.
