미세한 자기 비드는 병원체를 신속하게 감지할 수 있습니다.

Jul 09, 2023

Dynabeads는 과학자들이 특정 유형의 세포와 단백질을 분리하는 데 사용하는 상업적으로 이용 가능한 미세한 자기 구체입니다. 이제 MIT 연구원들은 구슬을 사용하여 식수나 혈액 샘플에서 병원균을 신속하게 찾아내는 방법을 개발하고 있습니다.

박테리아 또는 바이러스 배양물을 배양하는 현재 실험실 기반 기술을 활용하면 체액, 물 또는 기타 액체 샘플을 처리하는 데 며칠이 걸릴 수 있습니다. 말할 필요도 없이, 그러한 물질에 병원체가 존재한다면 사람들이 빨리 알수록 좋습니다.

이것이 바로 Dynabeads가 등장하는 곳입니다.

1976년에 발명된 비드는 폴리머 쉘로 덮인 자성 철 코어로 구성됩니다. 그 껍질은 다양한 유형의 항체로 코팅되며, 이는 비드가 추가되는 액체 샘플의 특정 표적 분자와 결합합니다. 이러한 샘플이 들어 있는 유리병 외부에 자석을 배치함으로써 과학자들은 Dynabeads에 붙어 있는 표적 분자를 모아서 분석할 수 있습니다.

즉, 이러한 방식으로 병원체의 존재를 탐지하는 것은 여전히 ​​시간이 많이 걸리는 과정입니다. Loza Tadesse 교수와 Rohit Karnik 교수가 이끄는 MIT 팀은 해결 방법을 만드는 과정에 있습니다.

과학자들은 라만 분광법으로 알려진 기술을 활용하면 구슬이 빛을 산란시키는 독특한 방식으로 액체 샘플 내에서 Dynabeads를 검출할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 고유한 "라만 서명"은 1초 이내에 포착할 수 있습니다.

Karnik은 현재 병원체 세포에 결합된 비결합 비드와 자유 비결합 비드를 분리하는 기술을 개발 중이라고 말합니다. 그러면 휴대용 장치는 두 장치의 라만 특성을 빠르고 쉽게 구분할 수 있습니다. 병원체에 결합된 Dynabeads의 시그니처가 검출되면 사용자는 병원체가 샘플에 존재한다는 것을 알게 됩니다.

지금까지 수행된 실험실 테스트에서 이 프로세스는 이미 단 0.5초 내에 물 샘플에서 살모넬라 박테리아를 검출하는 데 사용되었습니다.

"이것은 긍정적이거나 부정적인 대답을 신속하게 제공하는 데 사용할 수 있는 것입니다. 오염 물질이 있습니까?" Tadesse는 말합니다. "한줌의 병원균이라도 임상 증상을 유발할 수 있기 때문입니다."

출처: MIT