Ứng dụng nhiệt lượng kế chuẩn độ đẳng nhiệt ITC

Một nhóm nghiên cứu ở Boston (Mỹ) sử dụng Nano ITC của TA Instruments vừa thành công trong việc công bố kết quả nghiên cứu của mình trên tạp chí  Nature số tháng 12 năm 2019.

 

Nghiên cứu này với tiêu đề là “Phát hiện loại kháng sinh mới đặc hiệu với khuẩn Gram-âm”, cho thấy loại kháng sinh mới tên là darobactin có hiệu quả với các loại khuẩn Gram-âm trong cả điều kiện in vitro lẫn in vivo. Darobactin được tìm thấy từ một loại khuẩn sống trong hệ tiêu hóa của một loài giun tròn và đây được kỳ vọng sẽ giúp loài người chúng ta chống lại các loại khuẩn siêu kháng kháng sinh (antibiotic-resistant superbugs). Ước tính rằng, mỗi năm trên thế giới có khoảng 700 000 người tử vong vì nhiễm khuẩn kháng kháng sinh, và mối lo đối với loài người hiện nay là các loài vi khuẩn đang phát triển các cơ chế kháng kháng sinh với tốc độ nhanh hơn tốc độ con người có thể tìm ra các loại kháng sinh mới.

 

Darobactin là kháng sinh với công thức phân tử là C47H56O12N11+ (hình 1) là một dạng biến thể của chuỗi heptapeptide (WNWSKSF), hiệu quả với hàng loạt các khuẩn Gram-âm khác nhau với nồng độ ức chế tối thiểu (minimum inhibitory concentration, MIC) là 2µg/mL với các dòng khuẩn kháng kháng sinh E. coli and K. pneumoniae (bao gồm cả các dòng kháng polymyxin, β-lactamase, và carbapenem). Điều đặc biệt là darobactin hầu như không tác động đến hệ vi sinh vật đường ruột như Bacteroides, qua đó giảm thiểu rủi ro gây rối loạn hệ vi sinh cộng sinh trong cơ thể người trong quá trình hình thành và phát triển hệ miễn dịch.

Hình 1. Công thức phân tử Darobactin

Nhiệt lượng kế chuẩn độ đẳng nhiệt Nano ITC của TA Instruments đã đóng góp một phần vào kết quả nghiên cứu này, giúp các nhà nghiên cứu khẳng định được mục tiêu tấn công của darobactin là BamA (một protein quan trọng cấu trúc nên màng sinh học của tế bào vi khuẩn). Cụ thể hơn, giá trị hằng số phân li (Kd) của darobactin với BamA là 1.2µM (hình 2).

Hình 2. Tương tác giữa Darobactin và BamA, phân tích bởi nhiệt lượng kế chuẩn độ đẳng nhiệt Nano ITC của TA Instruments.

Nhiệt lượng kế chuẩn độ đẳng nhiệt Nano ITC của TA Instruments được thiết kế để đảm bảo độ nhạy tối ưu nhất, cũng như đáp ứng như cầu đa dạng của người sử dụng trong các nghiên cứu về tương tác phân tử sinh học. Công nghệ điều biến nhiệt tích cực pha rắn cho phép hệ thống kiểm soát chính xác nhiệt độ và phát hiện được nhiệt lượng thấp đến 0.05 µJ. Công nghệ AccuShotTM cùng với FlexSpinTM đảm bảo trộn mẫu đều, hiệu quả và đem lại độ tin cậy cao. Ngoài ra, hệ thống tự động hoàn toàn từ nạp mẫu (tương thích với bộ nạp mẫu 96-giếng) đến vệ sinh hệ thống giúp loại bỏ hoàn toàn rủi ro kết quả bị nhiễm chéo giữa các thí nghiệm.

 

Thiết kế thông minh giúp đáp ứng nhu cầu người sử dụng, cùng với độ nhạy, chính xác và độ tin cậy, kèm theo hiệu suất công việc cao giúp cho Nano ITC của TA Instruments được các nhà nghiên cứu hàng đầu thế giới tin dùng.

 

 

Bài việt dựa trên bài báo gốc của tạp chí Nature:

Imai, Y., Meyer, K.J., Iinishi, A. et al. A new antibiotic selectively kills Gram-negative pathogens. Nature 576, 459–464 (2019).

https://doi.org/10.1038/s41586-018-0169-0

 

Vũ Sỹ