Новости

В случае тяжелой бактериальной инфекции у пациента врачам необходимо начать лечение как можно раньше, однако поиск эффективного антибиотика может занять несколько дней. Ученые из Швейцарии предлагают более быстрый способ решения этой проблемы — микроскопический «камертон», который способен улавливать вибрацию энергии живых бактерий. Это устройство, входящее в состав атомного силового микроскопа, поможет врачам быстро определить, выжили бактерии или погибли, и таким образом подобрать антибиотик в течение нескольких минут. Статья ученых опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

В настоящее время при подборе эффективного антибактериального препарата производится посев биологического материала пациента на среды, содержащие различные антибиотики. Через несколько дней врачи оценивают, какой из препаратов эффективнее замедляет рост бактерий. Если не проводить такого исследования и назначать антибиотики наобум, можно получить нежелательные побочные эффекты у пациента и усилить антибиотикорезистентность бактерий.

Биофизик Джиованни Лонго (Giovanni Longo) и его коллеги из Швейцарского федерального института технологии (Swiss Federal Institute of Technology) в Лозанне и Университета Лозанны (University of Lausanne) предлагают использовать в качестве «датчика» тончайшие кронштейны атомного силового микроскопа, которые вибрируют при получении выброса энергии. В норме к этим кронштейнам прикрепляется игла, которая прокалывает исследуемый материал, и кронштейны определяют его атомный состав по выделяемой энергии.

Исследователи погрузили эти кронштейны в жидкую среду, содержащую микробы, и отслеживали движение бактерий с помощью лазера. Ученые убедились, что незначительное высвобождение энергии в ходе жизнедеятельности бактерий заставляет кронштейны вибрировать. После этого исследователи добавили в среду, содержащую E.сoli, антибиотик ампициллин. Частота вибрации кронштейнов микроскопа за 5 минут сократилась в 20 раз и больше не повышалась. Это доказывает, что бактерии под воздействием антибиотика погибли. Однако когда исследователи воздействовали ампициллином на резистентные к нему бактерии, частота вибрации кронштейнов сперва незначительно снизилась, но в течение 15 минут вернулась к прежнему значению. Это означает, что данный антибиотик оказался неэффективен.

По словам исследователей, на то, чтобы создать на основе этой методики специальное оборудование для госпиталей, может уйти от 5 до 10 лет. Но ученые видят применение этой технологии не только в стенах больницы. Например, такую систему можно отправить на Марс, чтобы быстро определить, есть ли на планете живые бактерии.

Ссылки по теме:

 — Nature Nanotechnology, 30.06.2013, doi:10.1038/nnano.2013.120

ВОЗ: современной медицине грозит «антибиотиковый» кризис — 19.03.2012

Фото © shutterstock.com