Новый диагностический инструмент создан командой под руководством проф. Петр Гарстецкий. В работе, опубликованной в журнале «Микромашины», исследователи показали, что объединение нескольких разных простых методов позволяет создать удобный набор для тестирования чувствительности бактерий к антибиотикам.
В новом чипе используется меньше реагентов и антибиотиков, чем при стандартной антибиограмме на агаровой среде, и его использование так же просто, как и Etest. Пользователь также может выбрать метод визуализации результатов, например, с помощью метаболических индикаторов присутствия бактерий, флуоресцентных красителей или колориметрического эффекта, - сообщает Институт физической химии Польской академии наук в заявлении, отправленном в PAP.
«Мы хотели как можно проще проверить чувствительность к антибиотикам не только к одному бактерицидному веществу, но и к их комбинации или в разных условиях», — поясняет доктор Ладислав Держи, один из авторов работы и курирующий проект. в выпуске. «Чтобы создать наш чип, мы объединили несколько вещей, открытых совершенно независимо. Мы использовали, например, стандартные методы фотолитографии и пластической литографии, обычно используемые для изготовления так называемых лаборатории чипов (LOC) и объединили их с технологией бесконтактной печати на машине, специально разработанной для нас», — добавляет он.
Объединив эти методы, ученые могут точно капать микроскопические количества любой жидкости в микролунки чипа, подобно тому, как работают струйные или лазерные принтеры. В представленном исследовании растворы антибиотиков закапывали в различных концентрациях и в различных сочетаниях. «Принтеры имеют крошечные сопла и, используя пьезоэлектрические силы, могут точно доставлять определенный объем чернил в нужную точку: нанолитры, пиколитры и даже фемтолитры», — описывает доктор Держи. «Мы делаем нечто похожее, только вместо чернил доставляем антибиотики — и не на бумагу, а в микролунки из пластикового эластомера. Растворитель, то есть вода, испаряется, а остается микроскопическая доза антибиотика», — объясняет он.
Чтобы упростить использование нового метода, исследователи обертывают чипы полимерной лентой, чтобы перекрыть доступ воздуха, а затем подвергают их вакууму. Таким образом, оборудование доставляется конечному потребителю в стерильном виде, под отрицательным давлением. «В коммерческой версии мы, вероятно, будем дополнительно упаковывать чипсы в вакуум, как это делается с пищевыми продуктами», - объясняет доктор Держи.
Как мы читаем в пресс-релизе, пользователю нужно лишь распаковать планшет, ввести бактериальный раствор с помощью обычной пипетки, имеющейся в продаже, а затем добавить небольшое количество масла, которое разделяет лунки и помогает избежать перекрестного загрязнения. Дальше вам просто нужно вставить планшет в инкубатор и дождаться результата. По истечении заданного времени вы сможете прочитать, какая комбинация антибиотиков и в каких концентрациях действует лучше всего; другими словами, посмотреть, где бактерии растут неохотно или не растут вообще.
Преимуществом новой диагностической системы является ее гибкость, говорится в сообщении IPC PAN. По усмотрению получателя могут быть изготовлены стерильные наборы с разными антибиотиками в разных комбинациях. «Мы протестировали 6 отдельных антибиотиков на одной чашке в восьми различных концентрациях и – для повышения точности – в восьми повторениях. Мы также протестировали их комбинации, поместив два из шести протестированных антибиотиков в одну микролунку и проверив их действие в серии повторений. Также можно тестировать комбинации многих антибиотиков, ингибиторов и вспомогательных веществ, вводя их в одну клетку в комбинациях, указанных реципиентом», — говорит доктор Держи. «Обычно врачи не дают пациенту больше двух, чтобы не перегружать его организм. Благодаря нашему методу они могут взять у пациента образец и проверить, какой антибиотик или какая комбинация антибиотиков будет работать оптимально в данном конкретном случае». то есть индивидуализировать лечение вместо того, чтобы полагаться на статистические обобщения», — поясняют.
«И все же каждый из нас реагирует на терапию несколько по-разному, даже если нас атакуют одни и те же микробы. Речь идет о микрофлоре, индивидуальной изменчивости обмена веществ и многих других факторах. Поэтому можно сказать, что метод, разработанный в ИПЦ ПАН, является на шаг ближе к персонализированная медицина «С другой стороны, это отличное подспорье не только для клиницистов, но и для исследователей, пытающихся найти новые, неочевидные комбинации антибиотиков, которые будут работать лучше, чем общеизвестные», — пишут специалисты ИПЦ ПАС в сообщении. пресс-релиз.
Хотя работы проф. Гарстецки сосредоточился на чувствительности бактерий к антибиотикам, сам метод - после внесения некоторых изменений - может быть использован и в других приложениях, например, для идентификации специфических генов или антител. Тем более, что это будет экономично. Одна плитка не должна стоить более 5 евро.
У микрофлюидных методов есть еще одно преимущество: при поиске новых лекарств ученые часто имеют в своем распоряжении очень ограниченное количество потенциально терапевтических веществ. С помощью бесконтактной печати они смогут тестировать больше различных концентраций и комбинаций таких лекарств в специальных условиях до того, как у них закончится подложка.
PAP - Наука в Польше
экр/зан/
