Stanford Researchers Develop A New Way To Identify Bacteria In Fluids: An Innovative Adaptation Of The Technology In An Old Inkjet Printer Plus AI-assisted Imaging Leads To A Faster, Cheaper Way To Spot Bacteria In Blood, Wastewater, And More

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

ہوم پیج (-) > پریس > اسٹینفورڈ کے محققین سیالوں میں بیکٹیریا کی شناخت کا ایک نیا طریقہ تیار کرتے ہیں: پرانے انک جیٹ پرنٹر کے علاوہ AI کی مدد سے امیجنگ میں ٹیکنالوجی کی ایک اختراعی موافقت خون، گندے پانی اور مزید میں بیکٹیریا کو تلاش کرنے کا تیز، سستا طریقہ فراہم کرتی ہے۔

گولڈ لیپت والی سلائیڈ پر چھپی ہوئی نقطوں کی تفصیلات (a) جہاں ایک نقطے کے قریبی اپ میں غلط رنگ سرخ رنگ میں سرخ اور Staphylococcus epidermidis بیکٹیریا کو نیلے رنگ میں دکھاتا ہے۔ محققین نے آگر لیپت والی سلائیڈ (b) پر بھی پرنٹ کیا تاکہ یہ ظاہر کیا جا سکے کہ انکیوبیشن کے دوران نقطے کیسے چلتے ہیں۔ کریڈٹ
فریحہ صفیر

خلاصہ:
خون، بلغم، یا گندے پانی کے قطرے پر لیزر چمکائیں، اور پیچھے کی عکاسی کرنے والی روشنی کو نمونے میں موجود بیکٹیریا کی مثبت شناخت کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

اسٹینفورڈ کے محققین سیالوں میں بیکٹیریا کی شناخت کے لیے ایک نیا طریقہ تیار کرتے ہیں: پرانے انک جیٹ پرنٹر کے علاوہ AI کی مدد سے امیجنگ میں ٹیکنالوجی کی اختراعی موافقت خون، گندے پانی اور مزید میں بیکٹیریا کو تلاش کرنے کا تیز، سستا طریقہ اختیار کرتی ہے۔

سٹینفورڈ، CA | 3 مارچ 2023 کو پوسٹ کیا گیا۔

"ہم نہ صرف یہ جان سکتے ہیں کہ بیکٹیریا موجود ہیں، بلکہ خاص طور پر یہ معلوم کر سکتے ہیں کہ نمونے میں کون سے بیکٹیریا ہیں - E. coli، Staphylococcus، Streptococcus، Salmonella، anthrax، اور بہت کچھ،" جینیفر ڈیون نے کہا، مواد سائنس اور انجینئرنگ کی ایک ایسوسی ایٹ پروفیسر اور بشکریہ، سٹینفورڈ یونیورسٹی میں ریڈیولوجی کے۔ "ہر مائکروب کا اپنا منفرد نظری فنگر پرنٹ ہوتا ہے۔ یہ جینیاتی اور پروٹومک کوڈ کی طرح ہے جو روشنی میں لکھا ہوا ہے۔

Dionne Nano Letters نامی جریدے میں ایک نئی تحقیق کے سینئر مصنف ہیں جس میں ان کی ٹیم نے تیار کیے گئے ایک جدید طریقہ کی تفصیل دی ہے جس کی وجہ سے عملی طور پر کسی بھی سیال کی تیز رفتار (تقریباً فوری، سستی، اور زیادہ درست مائکروبیل اسیس ہو سکتی ہے جو جرثوموں کی جانچ کرنا چاہتا ہے۔

کلچرنگ کے روایتی طریقے جو آج بھی استعمال میں ہیں ان کو مکمل ہونے میں کئی گھنٹے لگ سکتے ہیں۔ ڈیون نے کہا کہ تپ دق کی ثقافت میں 40 دن لگتے ہیں۔ ٹیم کا کہنا ہے کہ نیا ٹیسٹ منٹوں میں کیا جا سکتا ہے اور اس میں انفیکشن کی بہتر اور تیز تر تشخیص، اینٹی بائیوٹکس کے بہتر استعمال، محفوظ خوراک، بہتر ماحولیاتی نگرانی، اور تیز تر ادویات کی نشوونما کا وعدہ کیا گیا ہے۔

پرانے کتے، نئی چالیں۔
پیش رفت یہ نہیں ہے کہ بیکٹیریا ان اسپیکٹرل فنگر پرنٹس کو ظاہر کرتے ہیں، یہ ایک حقیقت ہے جو کئی دہائیوں سے مشہور ہے، لیکن اس بات میں کہ ٹیم کس طرح ہر نمونے سے منعکس ہونے والی روشنی کی اندھی سرنی کے درمیان ان سپیکٹرا کو ظاہر کرنے میں کامیاب رہی ہے۔

ڈیون کی لیب میں پی ایچ ڈی کی طالبہ، پہلی مصنفہ فریحہ صفیر نے کہا، "نہ صرف ہر قسم کا بیکٹیریم روشنی کے منفرد نمونوں کا مظاہرہ کرتا ہے بلکہ عملی طور پر کسی نمونے میں موجود ہر دوسرا مالیکیول یا سیل بھی ایسا ہی کرتا ہے۔" "خون کے سرخ خلیے، خون کے سفید خلیے، اور نمونے میں موجود دیگر اجزا اپنے اپنے سگنلز واپس بھیج رہے ہیں، جس سے مائکروبیل پیٹرن کو دوسرے خلیوں کے شور سے الگ کرنا مشکل نہیں تو ناممکن ہے۔"

ایک ملی لیٹر خون - بارش کے قطرے کے سائز کے بارے میں - اربوں خلیات پر مشتمل ہو سکتا ہے، جن میں سے صرف چند ایک جرثومے ہو سکتے ہیں۔ ٹیم کو اکیلے بیکٹیریا سے منعکس ہونے والی روشنی کو الگ کرنے اور بڑھانے کا راستہ تلاش کرنا تھا۔ ایسا کرنے کے لیے، انہوں نے چار دہائیوں پرانی ٹیکنالوجی کو جو کمپیوٹنگ سے مستعار لی گئی تھی - انک جیٹ پرنٹر - اور ہمارے وقت کی دو جدید ٹیکنالوجیز - نینو پارٹیکلز اور مصنوعی ذہانت کو یکجا کرتے ہوئے، کئی حیران کن سائنسی ٹینجنٹ کے ساتھ مہم جوئی کی۔

"دوسرے سگنلز سے بیکٹیریل سپیکٹرا کو الگ کرنے کی کلید انتہائی چھوٹے نمونوں میں خلیات کو الگ کرنا ہے۔ ہم انک جیٹ پرنٹنگ کے اصولوں کو ایک بڑے نمونے سے پوچھ گچھ کرنے کے بجائے خون کے ہزاروں چھوٹے نقطوں کو پرنٹ کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں،" اسٹینفورڈ میں الیکٹریکل انجینئرنگ کے پروفیسر ایمریٹس بٹرس "پیری" خوری یاکب نے وضاحت کی جس نے اصل انک جیٹ تیار کرنے میں مدد کی۔ 1980 کی دہائی میں پرنٹر۔

"لیکن آپ صرف ایک آف دی شیلف انک جیٹ پرنٹر حاصل نہیں کر سکتے اور خون یا گندا پانی شامل نہیں کر سکتے،" صفیر نے زور دیا۔ حیاتیاتی نمونوں کو سنبھالنے میں چیلنجوں کو روکنے کے لئے، محققین نے صوتی دالوں کا استعمال کرتے ہوئے نمونے کو کاغذ پر ڈالنے کے لئے پرنٹر میں ترمیم کی. پرنٹ شدہ خون کا ہر ڈاٹ حجم میں ایک لیٹر کا صرف دو ٹریلینواں حصہ ہے - بارش کے قطرے سے ایک ارب گنا زیادہ۔ اس پیمانے پر، بوندیں اتنی چھوٹی ہوتی ہیں کہ ان میں صرف چند درجن خلیات ہو سکتے ہیں۔

اس کے علاوہ، محققین نے نمونوں کو سونے کے نانوروڈز کے ساتھ ملایا جو خود کو بیکٹیریا سے منسلک کرتے ہیں، اگر موجود ہیں، اور اینٹینا کی طرح کام کرتے ہیں، لیزر لائٹ کو بیکٹیریا کی طرف کھینچتے ہیں اور سگنل کو اس کی غیر بہتر طاقت سے 1500 گنا بڑھا دیتے ہیں۔ مناسب طور پر الگ تھلگ اور بڑھا ہوا، بیکٹیریل سپیکٹرا سائنسی زخم کے انگوٹھے کی طرح چپک جاتا ہے۔

پہیلی کا آخری ٹکڑا مشین لرننگ کا استعمال ہے جس میں نمونے میں موجود کسی بھی بیکٹیریا کے بتائے ہوئے دستخطوں کو تلاش کرنے کے لیے سیال کے ہر پرنٹ شدہ نقطے سے جھلکنے والے متعدد سپیکٹرا کا موازنہ کیا جاتا ہے۔

"یہ زندگی بچانے والے اثرات کی صلاحیت کے ساتھ ایک جدید حل ہے۔ ہم اب کمرشلائزیشن کے مواقع کے لیے پرجوش ہیں جو بیکٹیریا کی کھوج اور سنگل سیل کی خصوصیت کے معیار کو نئے سرے سے متعین کرنے میں مدد کر سکتے ہیں،" سینئر شریک مصنف عمر صالح نے کہا، جو ڈیون کی لیب میں ایک سابق پوسٹ ڈاکٹرل اسکالر ہیں اور اب قاہرہ یونیورسٹی میں پروفیسر ہیں۔

تعاون کے لیے اتپریرک
اس طرح کا بین الضابطہ تعاون اسٹینفورڈ کی روایت کا خاصہ ہے جس میں بظاہر مختلف شعبوں کے ماہرین سماجی اثرات کے ساتھ دیرینہ چیلنجوں کو حل کرنے کے لیے اپنی مختلف مہارتیں لاتے ہیں۔

یہ خاص نقطہ نظر کیمپس کے ایک کیفے میں لنچ ٹائم میٹنگ کے دوران تیار کیا گیا تھا اور، 2017 میں، اسٹینفورڈ کے کیٹالسٹ فار کولیبریٹو سلوشنز کے ذریعے تقسیم کردہ $3 ملین گرانٹس کی سیریز کے پہلے وصول کنندگان میں شامل تھا۔ Catalyst گرانٹس خاص طور پر صحت کی دیکھ بھال، ماحولیات، خودمختاری اور سلامتی جیسے اعلی انعام والے شعبوں میں اسٹینفورڈ کے محققین کے درمیان متاثر کن بین الضابطہ خطرہ مول لینے اور تعاون کے لیے ہدف بنائے جاتے ہیں۔

اگرچہ یہ تکنیک خون کے نمونوں کا استعمال کرتے ہوئے بنائی اور مکمل کی گئی تھی، ڈیون کو اتنا ہی یقین ہے کہ اسے بیکٹیریا سے ہٹ کر دیگر قسم کے سیالوں اور ہدف کے خلیوں پر بھی لگایا جا سکتا ہے، جیسے پینے کے پانی کی پاکیزگی کے لیے جانچ کرنا یا وائرس کو تیزی سے، زیادہ درست طریقے سے، اور کم سطح پر تلاش کرنا۔ موجودہ طریقوں سے لاگت

اضافی اسٹینفورڈ کے شریک مصنفین میں پی ایچ ڈی کی سابق طالبہ لوزا ٹیڈیس شامل ہیں۔ تحقیقی عملہ کامیار فیروزی؛ نیاز بنائی، سکول آف میڈیسن میں پیتھالوجی اور میڈیسن کے پروفیسر؛ اور سٹیفنی جیفری، جان اور ماروا وارنک پروفیسر، ایمریٹا، سکول آف میڈیسن میں۔ Pumpkinseed Technologies سے Nhat Vu بھی ایک شریک مصنف ہیں۔ بنائی، ڈیون، جیفری، اور خوری یاکب بھی سٹینفورڈ بائیو ایکس کے ممبر ہیں۔ ڈیون تحقیقی پلیٹ فارمز/مشترکہ سہولیات کے سینئر ایسوسی ایٹ نائب پرووسٹ، کارڈیو ویسکولر انسٹی ٹیوٹ اور وو تسائی نیورو سائنسز انسٹی ٹیوٹ کے رکن، اور پریکورٹ انسٹی ٹیوٹ فار انرجی سے وابستہ ہیں۔ جیفری سٹینفورڈ کینسر انسٹی ٹیوٹ کے رکن بھی ہیں۔ Khuri-Yakub کارڈیو ویسکولر انسٹی ٹیوٹ، سٹینفورڈ کینسر انسٹی ٹیوٹ، اور وو تسائی نیورو سائنسز انسٹی ٹیوٹ کے رکن بھی ہیں۔

اس تحقیق کی مالی اعانت Stanford Catalyst for Collaborative Solutions، Chan Zuckerberg Biohub Investigator Program، the NIH-NCATS-CTSA، دی گیٹس فاؤنڈیشن، نیشنل سائنس فاؤنڈیشن، NIH نیو انوویٹر ایوارڈ، اور سٹینفورڈ سینٹر کے بیج فنڈز سے کی گئی تھی۔ عالمی صحت میں جدت۔ اس کام کا کچھ حصہ سٹینفورڈ نینو شیئرڈ فیسیلٹیز (SNSF) اور سافٹ اینڈ ہائبرڈ میٹریلز فیسیلٹی (SMF) میں انجام دیا گیا، جو نیشنل سائنس فاؤنڈیشن اور نیشنل نینو ٹیکنالوجی کوآرڈینیٹڈ انفراسٹرکچر کے تعاون سے ہیں۔

####

مزید معلومات کے لئے، براہ مہربانی کلک کریں یہاں

رابطے:
جِل وو
اسٹینفورڈ یونیورسٹی آف انجینئرنگ

کاپی رائٹ © سٹینفورڈ یونیورسٹی سکول آف انجینئرنگ

اگر آپ کے پاس کوئی تبصرہ ہے، تو براہ مہربانی رابطہ کریں ہم سے.

خبروں کی ریلیز جاری کرنے والے، نہ کہ 7th Wave, Inc. یا Nanotechnology Now، مواد کی درستگی کے لیے مکمل طور پر ذمہ دار ہیں۔

بک مارک: