Met nano-ijzerdeeltjes, een specifieke DNA-coating en een NMR-opstelling weet je binnen een uur of iemand besmet is met micro-organismen die tuberculose of de ziekte van Crohn veroorzaken. Heel wat sneller dan de 3 maanden die nodig zijn om cellen op kweek te zetten, melden onderzoekers van de University of Central Florida in PLoS ONE.

J. Manuel Perez en collega’s noemen hun nanodeeltjes ‘hybridizing magnetic relaxation nanosensors’, afgekort hMRS. Het idee is dat je ze coat met een DNA-sequentie die complementair is aan een specifiek deel van het DNA van de micro-organismen die je zoekt.

Vervolgens voeg je die gecoate deeltjes toe aan een bloed- of weefselmonster, dat dusdanig is voorbewerkt dat alle aanwezige DNA vrij door de vloeistof zweeft. Zit daar het gezochte bacteriële DNA bij en koppelt zich dat aan de gecoate nanodeeltjes, dan zie je een effect op het NMR-signaal van de watermoleculen die zich rond die deeltjes bevinden. Om precies te zijn wordt de T₂-relaxatie van de protonen verlengd. En omdat de watermoleculen die verschuiving tot op vrij grote afstand aan elkaar door blijken te geven, krijg je een veel sterker signaal dan je van één stuk DNA zou verwachten.

De onderzoekers hebben het uitgeprobeerd met Mycobacterium avium spp. paratuberculosis (MAP), een soort die vaak wordt aangetroffen bij patiënten met de ziekte van Crohn en die mogelijk een van de veroorzakers van die aandoening is. Inderdaad bleek je met de nanodeeltjes deze bacterie te kunnen aantonen, en wel binnen een uur.

Normaal gesproken zou je proberen de DNA-concentratie op te voeren met behulp van PCR, om de gezochte sequenties te kunnen aantonen met gelelektroforese. Volgens de onderzoekers kun je met hMRS echter concentraties aantonen die zo laag zijn dat de PCR-route niet werkt. In zulke gevallen kon je tot nu toe de bacteriën alleen aantonen door het materiaal een paar maanden op kweek te zetten.

De hMRS-methode zou ook moeten werken met de tuberkelbacil Mycobacterium tuberculosis, die immers nauw verwant is aan M. avium. Waarschijnlijk lukt het zelfs met elke parasiet die zich in cellen pleegt te verstoppen.

bron: University of Central Florida