โลกแห่งกล้องจุลทรรศน์เป็นสถานที่ที่ยุ่งเหยิงและอันตรายในบางครั้ง แบคทีเรีย ไวรัส และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ แฝงตัวอยู่ในทุกพื้นผิว และแม้ว่าส่วนใหญ่ไม่เป็นอันตรายหรือแม้แต่ประโยชน์ต่อมนุษย์ แต่งานในการตรวจหาและจำแนกสิ่งที่ไม่ใช่เป็นรากฐานที่สำคัญของระบบสาธารณสุขมาช้านาน ไม่ว่าจะเป็นแพทย์ที่ต้องการตรวจวินิจฉัยโรคติดเชื้ออย่างรวดเร็วและแน่ชัด ผู้จัดการฝ่ายผลิตที่เฝ้าติดตามอันตราย
จากแบคทีเรีย
ในโรงงานแปรรูปอาหาร หรือหน่วยงานรัฐบาลที่กำลังกำหนดกลยุทธ์รับมือการก่อการร้ายทางชีวภาพ ทั้งหมดนี้สามารถเรียกใช้ชุดของความพยายาม การทดสอบและเทคนิคที่ละเอียดอ่อนสำหรับการแยกและระบุจุลินทรีย์ที่เป็นอันตราย ภาพรวมนี้อาจดูเหมือนสร้างความมั่นใจในวงกว้าง แต่เมื่อพิจารณา
อย่างใกล้ชิดพบว่าวิธีการตรวจหาเชื้อโรคที่มีอยู่เหล่านี้ประสบกับข้อเสียที่สำคัญ วิธีการบางอย่างที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น เทคนิคหรือการทดสอบตามภูมิคุ้มกันวิทยาเพื่อระบุสารพันธุกรรมของจุลินทรีย์ ต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพงและเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการที่เชี่ยวชาญ ส่วนอื่นๆ เช่น การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ที่แพร่หลาย
มีเวลาตอบสนองเป็นวัน แทนที่จะเป็นชั่วโมงหรือนาทีที่อาจช่วยชีวิตคนในภาวะวิกฤตได้กล่าวโดยสรุปคือ ยังมีพื้นที่อีกมากมายสำหรับการปรับปรุง และใครก็ตาม ไม่ว่าจะเป็นทีมวิจัยเชิงวิชาการ บริษัทที่เพิ่งเริ่มต้น หรือผู้ผลิตที่เป็นที่ยอมรับ ที่สามารถผลักดันเทคโนโลยีไปข้างหน้าเพื่อสร้างผลกำไรเชิงพาณิชย์
และทางคลินิกอย่างมีนัยสำคัญ กลยุทธ์หนึ่งที่มีแนวโน้มในการทำเช่นนี้คือการหมุนรอบชั้นของอนุภาคนาโนที่ทำปฏิกิริยาในลักษณะที่ตรวจจับได้เมื่อสัมผัสกับเชื้อโรคที่เป็นอันตราย แม้ว่าจะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แต่เทคโนโลยี “ไบโอนาโนเซ็นเซอร์” เหล่านี้รวมเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว
(ทำให้สามารถระบุเชื้อโรคได้ในเวลาไม่กี่นาทีแทนที่จะเป็นชั่วโมงหรือเป็นวัน) ด้วยศักยภาพในการวินิจฉัยที่ถูกกว่าข้างเตียงของผู้ป่วย ในขณะเดียวกันก็จับคู่ความไวและ ความน่าเชื่อถือของวิธีการทั่วไป
การพิสูจน์หลักการ นักเคมีแห่งมหาวิทยาลัย สหราชอาณาจักร เป็นแนวหน้าของความพยายาม
ในการวิจัย
ที่กำลังเติบโตเกี่ยวกับการวินิจฉัยอนุภาคนาโน เธอและทีมงานของเธอที่ ศูนย์นาโนมาตรวิทยาระดับโมเลกุลของกำลังพัฒนาไบโอนาโนเซนเซอร์สำหรับการตรวจจับเชื้อโรคที่รวมอนุภาคนาโนเงินเข้ากับรูปแบบการตรวจจับด้วยเลเซอร์ที่เรียกว่าการกระเจิงของรามานที่ปรับปรุงพื้นผิว (SERS)
การทดสอบของทีม ใช้อนุภาคนาโนแม่เหล็กเพื่อแยกแบคทีเรียก่อโรคออกจากเมทริกซ์ตัวอย่าง หลังจากเพิ่มอนุภาคนาโนเงินที่ทำงานร่วมกับแอนติบอดีเฉพาะสายพันธุ์ นักวิจัยจึงใช้ SERS เพื่อตรวจหาแบคทีเรียประเภทใดแบบเรียลไทม์ เช่นเดียวกับการกระเจิงแบบรามันทั่วไป SERS ใช้ประโยชน์
จากการกระเจิงของโฟตอนที่ไม่ยืดหยุ่นที่ตกกระทบบนพื้นผิวของวัสดุ อย่างไรก็ตาม สำหรับโมเลกุลเป้าหมายที่ติดหรือใกล้กับพื้นผิวของอนุภาคนาโนโลหะมีตระกูล SERS จะเพิ่มความไวในการตรวจจับตามลำดับความสำคัญ นอกจากนี้ยังสร้างสเปกตรัมเฉพาะระดับโมเลกุลที่คมชัด ซึ่งช่วยให้นักวิจัย
สามารถแยกแยะระหว่างเชื้อโรคหลายชนิดในตัวอย่างเดียว ซึ่งเป็นความสามารถที่เรียกว่ามัลติเพล็กซ์
ในชุดการทดลองพิสูจน์แนวคิด ซึ่งดำเนินการโดยความร่วมมือกับ (ขณะนั้นอยู่ที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ปัจจุบันคือมหาวิทยาลัยลิเวอร์พูล ) และเพื่อนร่วมงานของเธอKearnsแสดงให้เห็นถึงศักยภาพ
ของ SERS/อนุภาคนาโน โครงการแยกและตรวจหาแบคทีเรียก่อโรคที่พบบ่อย 3 ชนิด ( E. ที่ดื้อต่อ) จากเมทริกซ์ตัวอย่างเดียวกัน ที่ความเข้มข้นต่ำถึงหนึ่งหน่วยการก่อตัวเป็นโคโลนีต่อตัวอย่างหนึ่งมิลลิลิตร แม้ว่านี่จะยังเป็นการวิจัยพื้นฐาน แต่โอกาสทางคลินิกในระยะยาวนั้นชัดเจน อธิบาย
“ความไวจะช่วยให้ตรวจจับได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องดำเนินขั้นตอนการเพาะเลี้ยงที่ยาวนาน” ในมุมมองของเธอ ความท้าทายหลักๆ อยู่ที่การปรับขนาดการสังเคราะห์และการทำงานของอนุภาคนาโน รวมถึงการสร้างเครื่องมือชิ้นเดียวเพื่อแยกและตรวจจับแบคทีเรียและเพื่อนร่วมงานของเธอมีเป้าหมาย
ของเชื้อโรคอื่นอยู่ในสายตาแล้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขากำลังสำรวจวิธีการที่คล้ายกันในการตรวจหาตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องกับภาวะติดเชื้อในกระแสเลือด สภาวะที่คุกคามถึงชีวิตนี้เกิดขึ้นเมื่อการตอบสนองของภูมิคุ้มกันของร่างกายต่อการติดเชื้อเปลี่ยนเนื้อเยื่อและอวัยวะของตัวเอง
เนื่องจาก
อาการเริ่มแรกของภาวะติดเชื้อสามารถเลียนแบบอาการเจ็บป่วยอื่นๆ ได้ การวินิจฉัยจึงมักล่าช้าจนกว่าผู้ป่วยจะป่วยหนัก ในกรณีเหล่านี้ แพทย์จำเป็นต้องระบุเชื้อโรคที่รับผิดชอบอย่างรวดเร็ว เพื่อให้สามารถเริ่มการรักษาที่เหมาะสมและช่วยชีวิตได้โครงการวิจัยของกลุ่มมีความหลากหลายในด้านอื่นๆ
เช่นกัน ปีที่แล้ว และเพื่อนร่วมงานของเธอได้รับทุนจากสภาวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพและวิทยาศาสตร์ชีวภาพแห่งสหราชอาณาจักรเพื่อประเมิน SERS/รูปแบบการตรวจจับอนุภาคนาโนเพื่อตรวจหาแบคทีเรียในสกุล การติดเชื้อที่เกิดจากการกินListeriaในอาหารที่ปนเปื้อน เป็นหนึ่งในรูปแบบ
ที่รุนแรงที่สุดของการติดเชื้อในอาหาร โดยมีอัตราการเสียชีวิตโดยรวม 30% ซึ่งเพิ่มขึ้นถึง 40% ในบุคคลที่อ่อนแอ เช่น ผู้ป่วยที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ ผู้สูงอายุ สตรีมีครรภ์ และทารกในครรภ์ ในขณะที่การระบาดเกิดขึ้นน้อยมาก เนื่องจากมาตรฐานด้านสุขอนามัยที่เข้มงวดในโรงงานแปรรูปอาหาร
วิธีการตรวจหาเชื้อ ในปัจจุบันยังห่างไกลจากความเหมาะสม เนื่องจากการเติบโตของแบคทีเรียในห้องปฏิบัติการนอกสถานที่อาจใช้เวลานานถึงเจ็ดวันโดยหลักการแล้ว โครงการ SERS/อนุภาคนาโนสามารถลดเวลาการตรวจจับลงเหลือไม่กี่นาที เมื่อสิ้นสุดโครงการระยะเวลา 3 ปี (กลางปี 2564) และทีมงานของเธอมีเป้าหมายที่จะทดสอบไม้กวาดที่นำมาจากพื้นที่แปรรูปอาหารในโรงงาน
Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย
