[GT] Integrating programmable DNAzymes with electrical readout for rapid and culture-free bacterial detection using a handheld platform
Research, just published in the journal Nature Chemistry, specifically describes a handheld rapid test for bacterial infections that can produce accurate, reliable results in less than an hour.
This eliminates the need to send samples to a lab, the test’s effectiveness in diagnosing urinary tract infections from real clinical samples. The researchers are adapting the test to detect other forms of bacteria and for the rapid diagnosis of viruses, including COVID-19. They also plan to test its viability for detecting markers of cancer.
This new technology developed by researchers at McMaster University will quickly give doctors the data they need to support what they already suspect based on their experience. This may also mean that patients can get better treatment, faster results and avoid serious complications while avoiding the unnecessary use of antibiotics.
The new DNA-based technology uses a handheld device similar to a blood-glucose monitor. A microchip analyzes a droplet of bodily fluid such as blood, urine or saliva, using molecules that can detect the specific protein signature of an infection. The device is about the size of a USB stick and plugs into a smartphone, which displays the results.
The invention combines electrochemical engineering technology with biochemical technology.
Existing practice typically requires sending samples to laboratories to be cultured, a process that can take days. Providing immediate results to patients can reduce the spread of infection, improve the patients’ quality of life and simplify the work of busy clinicians.
The new technology can distinguish strains of the same bacteria that can be treated with antibiotics from others that are resistant to antibiotics, a critical distinction that can help battle the growing problem of antimicrobial resistance.
The researchers are in the midst of testing an adaptation of the same technology for the virus that causes COVID-19.
The researchers are exploring regulatory approvals and industry partnerships to get the technology into wide use around the world as quickly as possible.
- NATURE CHEMISTRY, June 24, 2021, “Integrating programmable DNAzymes with electrical readout for rapid and culture-free bacterial detection using a handheld platform,” by Pandey, et al. © 2021 Springer Nature Limited. All rights reserved.
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[GT] 휴대용 플랫폼을 사용하는 즉각적인 ‘세균 감염 신속 테스트’ 기술 개발
‘네이처 케미스트리(Nature Chemistry)’ 저널에 최근 발표된 연구에서 1시간 이내에 정확하고 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있는 ‘세균 감염에 대한 휴대용 신속 테스트’에 대한 구체적 설명이 실렸다.
이를 통하면 실험실에 샘플을 보낼 필요가 없어지기 때문에, 실제 임상 샘플에서 요로 감염을 진단하는 데 이 테스트가 매우 효과적일 것으로 보인다. 연구팀은 다른 형태의 박테리아를 감지할 뿐만 아니라, 코로나 바이러스를 포함하는 각종 바이러스의 신속한 진단을 위해 이 테스트를 현재 미세 조정하고 있다. 더불어 연구자들은 암의 표식을 탐지하는 데도 이 테스트가 가능성을 갖고 있는지 테스트할 계획이다.
맥마스터 대학교(McMaster University)의 연구팀이 개발한 이 새로운 기술은 의사가 가진 임상 경험을 기반으로 자신의 판단을 뒷받침하는 데 필요한 데이터를 신속하게 제공할 것이다. 또한 이 기술은 환자에게 필요 이상의 혹은 불필요한 항생제 사용을 억제하고, 더 나은 치료, 더 빠른 결과를 얻어 심각한 합병증을 피하게 할 수도 있다.
이 새로운 DNA 기반 기술은 혈당 측정기와 유사한 휴대용 장치를 사용하는데, 마이크로칩이 감염의 특정 단백질 신호를 감지할 수 있는 분자를 사용하여 혈액, 소변, 기타 타액과 같은 체액을 분석하는 것이다. 이 장치는 USB 스틱 정도의 크기로 스마트폰에 연결하면 결과가 표시된다.
결과적으로, 이 새로운 기술은 전기화학 공학 기술과 생화학 기술을 결합으로 이뤄지는 것이다!
기존 관행은 일반적으로 샘플을 실험실로 보내 배양해야 하는 방식으로 이 과정에는 며칠이 소요될 수 있다. 그러나 이 새로운 기술은 환자에게 즉각적 결과를 제공하여, 감염의 확산을 줄이고 환자의 삶의 질을 개선하며 바쁜 임상의의 업무를 단순화할 수 있다.
이 새로운 기술은 항생제로 치료할 수 있는 동일한 박테리아 균주를 항생제에 내성이 있는 다른 균주와 구별할 수 있으며, 이는 증가하는 항생제 내성 문제를 해결하는 데도 도움이 될 수 있다.
- NATURE CHEMISTRY, June 24, 2021, “Integrating programmable DNAzymes with electrical readout for rapid and culture-free bacterial detection using a handheld platform,” by Pandey, et al. © 2021 Springer Nature Limited. All rights reserved.
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