Nhóm LMU Tăng Cường Xét Nghiệm Nhanh bằng DNA Origami, Khuếch Đại Tín Hiệu Sinh Học lên Đến 125 Lần

Một nhóm nghiên cứu của LMU [Đại học Ludwig Maximilian của Munich] đã cải thiện đáng kể các que thử thông thường bằng cách xây dựng một bộ khuếch đại kích thước nano từ DNA origami. Điều này cho phép các tín hiệu từ các dấu ấn sinh học cho biết sự hiện diện của mầm bệnh hoặc bệnh tật được khuếch đại lên đến 125 lần. Que thử nhanh, còn được gọi là xét nghiệm miễn dịch dòng chảy bên (LFIA), cho phép dễ dàng phát hiện các dấu ấn sinh học. Nhóm LMU, do Heini Ijäs, Maximilian J. Urban và Tim Liedl dẫn đầu, đã tăng cường các xét nghiệm này bằng cách sử dụng DNA origami - gấp DNA để tạo ra các cấu trúc kích thước nano. Bộ khuếch đại kích thước nano này giúp tăng độ nhạy của LFIA. Kỹ thuật này cải thiện việc xét nghiệm các dấu ấn sinh học, bao gồm troponin tim I (cTnI), một dấu hiệu của cơn đau tim và chuỗi ánh sáng neurofilament (Nfl), một dấu hiệu của đột quỵ. Các kết quả đã được trình bày trên tạp chí *Nature Communications*. Các que thử thông thường thường không phát hiện được lượng dấu ấn sinh học rất nhỏ trong máu, nước bọt hoặc nước tiểu, có khả năng bỏ sót các tình trạng đe dọa tính mạng ở giai đoạn đầu như đột quỵ hoặc đau tim. Hệ thống khuếch đại tín hiệu mới, dựa trên công nghệ nano DNA, hoạt động như một bộ khuếch đại phân tử, kết nối các kháng thể phát hiện với một số lượng có thể điều chỉnh của các nhãn tạo tín hiệu. Điều này dẫn đến độ nhạy tăng lên đến 125 lần. Tiến sĩ Heini Ijäs cho biết: "Công nghệ của chúng tôi cho phép kiểm soát chưa từng có đối với hệ số khuếch đại, làm cho các xét nghiệm LFIA trở nên đáng tin cậy và hiệu quả hơn cho các ứng dụng lâm sàng". "Sự đổi mới này có tiềm năng thay đổi xét nghiệm chẩn đoán trên một loạt các bệnh." Phương pháp này có thể thích ứng với nhiều dấu ấn sinh học và mẫu khác nhau, bao gồm cả các loại thuốc bị lạm dụng. Nhóm nghiên cứu tin rằng điều này sẽ dẫn đến các công cụ chẩn đoán nhạy hơn, nhanh hơn và dễ tiếp cận hơn cho cả xét nghiệm lâm sàng và tại nhà. Chi phí của bộ khuếch đại phân tử là khoảng một xu cho mỗi xét nghiệm. Tiến sĩ Maximilian Urban cho biết: "Chúng tôi muốn cung cấp công nghệ này cho các bác sĩ trong thực hành hàng ngày và cải thiện việc chăm sóc bệnh nhân. Với sự giúp đỡ của khoản tài trợ từ chương trình Chuyển giao Nghiên cứu EXIST của chính phủ liên bang, chúng tôi hiện đang thương mại hóa công nghệ này... Chúng tôi nhận thấy nhu cầu cao đối với các xét nghiệm của mình tại các phòng khám và cơ sở nhỏ hơn không có khả năng tiếp cận nhanh chóng với các phòng thí nghiệm và tại các khoa cấp cứu, nơi mỗi phút đều có giá trị".