Нанотехнологичное устройство обнаруживает бактерии и их устойчивость к антибиотикам

05.10.2016, 05:22 Медицина

Многопрофильная группа исследователей Университета Альберты изобрела устройство, способное быстро идентифицировать вредные бактерии и определить, насколько оно устойчиво к антибиотикам.

Ведущий разработчик Thomas Thundat поясняет, что такое устройство может сэкономить время в уходе за больным и средства общественного здравоохранения, а также предотвратить распространение резистентных штаммов бактерий. По его словам, микрожидкостный кантилевер обнаруживает бактерии и измеряет их восприимчивость к антибиотикам в небольших ограниченных объемах.

Устройство было разработано для поиска и захвата различных типов бактерий, и выяснения, какие антибиотики наиболее эффективны против них. Вместо того, чтобы выращивать культуры бактерий и проводить их тестирование — широко используемый и трудоемкий подход, микроскопическое устройство опирается на нанотехнологии для быстрых результатов.

Главной особенностью устройства служит консольная планка, которая напоминает трамплин, имеющая микрожидкостный канал, в 25 раз меньше ширины волоса, выгравированный на поверхности. Канал покрыт биоматериалами-антителами, за которые цепляются вредные бактерии, такие как E.coli или Listeria, содержащиеся в образцах жидкости. Когда бактерии пойманы, устройство посылает три различные сигнала.

Три метода обнаружения "означает, что нет никакой двусмысленности", говорит
 Thundat. "Наблюдая за взаимодействием света и бактерий, мы можем
 получить высоко селективное обнаружение бактерий", добавил соавтор
 разработки Фахим Хан. "Это наш момент истины".

Когда бактерии оказываются в ловушке кантилевера, могут быть добавлены различные препараты антибиотиков. Изменения в интенсивности крошечных колебаний кантилевера сигнал о том, бактерии живые или мертвые. Таким образом, исследователи узнают, к каким антибиотики бактерии чувствительны.

Один из авторов изобретения Hashem Etayash говорит:

«Мы пытаемся найти способ борьбы с бактериальной устойчивостью к лекарственным препаратам и предотвратить или уменьшить распространение лекарственно-устойчивых штаммов. Мы можем сделать несколько тестов в течение очень короткого периода времени и быстро определить бактерии, которые могут противостоять антибиотикам».

Прибор может быть использован для тестирования очень малых образцов жидкости, в миллионы раз меньше, чем дождя капли, поясняет Thundat. Команда запатентовала технологию и надеется разработать ручной прототип устройства и вывести его на рынок.