Novel Nano-Sensor Detects Deadly Infections in Minutes 🔬

Scientists have developed a new, highly sensitive, and low-cost Point-of-Care (POC) device that can detect deadly infections like sepsis in minutes. This device is designed to be used at the patient's bedside.
The Importance of Sepsis and Endotoxin
Sepsis: A severe medical condition caused by an infection, which can lead to shock and multi-organ failure. Timely diagnosis and treatment are crucial for improving patient outcomes and reducing mortality rates.
Endotoxin: A toxic component of the outer membrane of Gram-negative bacteria. It serves as a key biomarker for sepsis, indicating the presence of a sepsis-causing infection.
The Nano-Sensor Technology
Scientific Team: Developed by a team led by Dr. N. Sandhyarani at the National Institute of Technology, Calicut (NIT Calicut).
Working Principle:
The device is based on a highly sensitive electrochemical biosensor chip designed for endotoxin detection.
It uses sensitive nanomaterials like gold nanoclusters, CuO, MoS2, and functionalized carbon nanotubes (FCNT).
To enhance selectivity, the sensor utilizes LPS-binding aptamers or polymyxin B, which specifically bind to endotoxin.
Results and Benefits:
The device can detect endotoxins in blood serum within 10 minutes.
It has successfully detected endotoxin in various samples, including pharmaceutical drugs, fruit juices, and whole blood.
Two electrochemical platforms also showed the ability to detect Gram-negative bacteria like E. coli in water samples, highlighting their potential for monitoring water quality.
Future Plans
Device Patent: A patent has been granted for this prototype device.
Refinement: Researchers are now refining the electronic design to improve the device's sensitivity, aiming for a highly sensitive and selective POC device suitable for rapid, bedside biomarker detection.
Support: This research was supported by the Nano Mission of the Department of Science & Technology (DST).

वैज्ञानिकों ने एक नया, अत्यधिक संवेदनशील, और कम लागत वाला पॉइंट-ऑफ-केयर (Point-of-Care - POC) डिवाइस विकसित किया है जो सेप्सिस (sepsis) जैसे घातक संक्रमण का मिनटों में पता लगा सकता है। यह डिवाइस रोगी के पास ही, बिस्तर पर ही, उपयोग किया जा सकता है।
सेप्सिस और एंडोटॉक्सिन का महत्व
सेप्सिस: यह संक्रमण के कारण होने वाली एक गंभीर चिकित्सा स्थिति है, जो सदमा (shock) और अंगों के खराब होने का कारण बन सकती है। इसका समय पर निदान और उपचार मृत्यु दर को कम करने के लिए महत्वपूर्ण है।
एंडोटॉक्सिन: ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की बाहरी झिल्ली का एक विषाक्त घटक है। यह सेप्सिस के लिए एक प्रमुख बायोमार्कर के रूप में कार्य करता है।
नैनो-सेंसर की तकनीक
वैज्ञानिक समूह: राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी संस्थान, कालीकट (NIT Calicut) के डॉ. एन. संध्यारानी और उनकी टीम ने इस डिवाइस को विकसित किया है।
कार्य प्रणाली:
यह एक इलेक्ट्रोकेमिकल बायोसेंसर चिप पर आधारित है, जो एंडोटॉक्सिन का पता लगाने के लिए अत्यधिक संवेदनशील है।
इसमें संवेदनशील नैनोमटेरियल जैसे सोने के परमाणु समूह, CuO, MoS2, और फंक्शनलाइज्ड कार्बन नैनोट्यूब (FCNT) का उपयोग किया गया है।
चयनात्मकता बढ़ाने के लिए, सेंसर पर एलपीएस-बाइंडिंग एप्टामर्स या पॉलीमिक्सिन बी का उपयोग किया गया है, जो एंडोटॉक्सिन से विशेष रूप से जुड़ते हैं।
परिणाम और लाभ:
यह डिवाइस 10 मिनट के भीतर रक्त सीरम में एंडोटॉक्सिन का पता लगा सकता है।
इसने फार्मास्यूटिकल दवाओं, फलों के रस, और संपूर्ण रक्त जैसे विभिन्न नमूनों में एंडोटॉक्सिन की उपस्थिति का सफलतापूर्वक पता लगाया है।
दो इलेक्ट्रोकेमिकल प्लेटफार्मों ने जल के नमूनों में ई. कोलाई जैसे ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया का भी पता लगाने की क्षमता दिखाई है, जो जल गुणवत्ता की निगरानी के लिए उपयोगी है।
भविष्य की योजनाएँ
डिवाइस का पेटेंट: इस प्रोटोटाइप डिवाइस के लिए एक पेटेंट प्रदान किया गया है।
सुधार: शोधकर्ता अब इलेक्ट्रॉनिक्स को परिष्कृत करके डिवाइस की संवेदनशीलता में सुधार कर रहे हैं, ताकि इसे तीव्र और अत्यधिक संवेदनशील बनाया जा सके।
समर्थन: इस शोध को विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (DST) के नैनो मिशन द्वारा समर्थित किया गया था।