پژوهشگران با استفاده از لیزر و یک چاپگر جوهر افشان موفق به خلق تکنیکی شدند که با استفاده از آن، شناسایی باکتری در نمونه های مایعی مانند خون و ادرار در چند دقیقه امکان پذیر می شود.
به گزارش تکناک، در حال حاضر، برای شناسایی نوع باکتری موجود در نمونه های مایعی مانند خون و ادرار، باید آن را در آزمایشگاه کشت داده و چند ساعت یا حتی چند روز صبر کرد تا نتیجه کشت به دست آید. اما اخیراً با استفاده از یک تکنیک لیزری، فرایند شناسایی باکتری را می توان در عرض چند دقیقه انجام داد. پیش از این تصور می شد که باکتری ها در معرض نور لیزر، نور را در الگوی طیفی منعکس می کنند که منحصر به آن گونه باکتری است.
مشکل این است که سایر موجودات میکروسکوپی موجود در نمونه مایع، مانند سلول های خونی یا ویروس ها، نیز نور را منعکس می کنند و تاثیر منحصر به فرد خود را روی آن می گذارند. بنابراین، “ردپای” باکتری مورد نظر در میان نویز پس زمینه، گم می شود و نمی توان آن را تشخیص داد. اخیرا در مطالعه ای به رهبری پروفسور جنیفر دیون و تیمی از دانشمندان دانشگاه استنفورد، راه حلی برای این مشکل ابداع شده است.
تکنیک این پژوهشگران شامل یک چاپگر جوهرافشان اصلاح شده است که از پالس های صوتی برای چاپ نقاط کوچک در نمونه مایع مورد نظر، استفاده می کند. هر نقطه که روی یک اسلاید چاپ می شود، تنها دو تریلیونم لیتر حجم دارد. با توجه به اینکه این نقاط بسیار کوچک هستند، حداکثر حاوی چند ده سلول هستند و بنابراین هر گونه باکتری موجود در نمونه، فرصت بسیار محدودی برای شناسایی شدن، دارد.
علاوه بر این، نانومیله های طلا که به نمونه های کوچک اضافه می شوند، خود را به باکتری ها متصل می کنند و به عنوان آنتن عمل می کنند که نور لیزر را جذب می کنند. در نتیجه، ردپای منعکس شده این باکتری ۱۵۰۰ برابر قوی تر از آن چیزی است که در روش های معمول نشان داده می شود. این امر باعث می شود تا نرم افزارهای مبتنی بر یادگیری ماشینی بتوانند آن ردپا را شناسایی کرده و آن را با نوع خاصی از باکتری ها مطابقت دهند.
اگرچه این فناوری عمدتاً با استفاده از خون موش آلوده به عنوان مایع، توسعه یافته است، اما دیون معتقد است که باید به همان اندازه در تجزیه و تحلیل مایعات دیگر مؤثر باشد. حتی می توان آن را برای هدف قرار دادن انواع دیگر سلول ها سازگار کرد. عمرو صالح، یکی از نویسندگان ارشد این مطالعه، گفت: این یک راه حل نوآورانه با پتانسیل بالا برای نجات افراد است. ما در حال حاضر برای فرصت های تجاری سازی این روش هیجان زده هستیم، زیرا این روش می تواند به تعریف مجدد استاندارد تشخیص و ویژگی های باکتری ها کمک کند.
