Noua metodă deține cheia unui mod mai rapid și mai accesibil de a detecta bacteriile în probele lichide, cum ar fi sângele și apele uzate.
Un grup de ingineri de la Universitatea Stanford a dezvoltat o nouă tehnică cu laser care poate detecta și identifica bacteriile din fluide precum sângele și apele uzate în doar câteva minute.
Echipa de cercetare a folosit o veche imprimantă cu jet de cerneală care utilizează impulsuri acustice și a obținut o modalitate mai rapidă, mai ieftină și mai precisă de a identifica bacteriile în orice probă de fluid pe care am dori să o testăm pentru microbi.
„Putem afla nu doar că bacteriile sunt prezente, ci în special care bacterii sunt în probă – E. coli, Staphylococcus, Streptococcus, Salmonella, antrax și multe altele”, a spus Jennifer Dionne, Profesor asociat de știința materialelor și inginerie într-un comunicat de presă instituțional.
„Fiecare microb are propria sa amprentă optică unică. Este precum codul genetic și proteomic mâzgălit în lumină.” a adăugat ea.
Metodele de cultivare utilizate în prezent durează câteva ore sau chiar zile. O cultură de tuberculoză, de exemplu, durează 40 de zile, potrivit lui Dionne. Pe de altă parte, noua tehnică poate fi realizată în câteva minute, promițând o modalitate mai precisă și mai rapidă de diagnosticare a infecțiilor. Acest lucru ar putea deschide calea pentru o utilizare îmbunătățită a antibioticelor, alimentelor mai sigure, o monitorizare îmbunătățită a mediului și o dezvoltare mai rapidă a medicamentelor.
Echipa a încorporat o imprimantă cu jet de cerneală modificată care imprimă puncte mici de lichid pe un diapozitiv care au un volum de doar două trilioane de parţi dintr-un litru și care conțin doar câteva zeci de celule, făcând mai ușor să vezi orice bacterie prezentă. Nanorodurile de aur adăugate la probă îmbunătățesc amprenta spectrală reflectată a bacteriilor de 1.500 de ori, facilitând identificarea tipului de bacterii de către software.
„Nu numai că fiecare tip de bacterie demonstrează modele unice de lumină, dar practic orice altă moleculă sau celulă dintr-o probă dată face acelaşi lucru”, a spus primul autor Fareeha Safir, Ph.D. student în laboratorul lui Dionne.
„Celulele roșii, globulele albe și alte componente din eșantion își trimit propriile semnale, ceea ce face dificilă, dacă nu imposibilă, distingerea tiparelor microbiene de zgomotul altor celule” a adăugat ea.
Pasul final a fost folosirea învățării automate pentru a compara diferitele spectre care se reflectă din fiecare punct imprimat de fluid pentru a identifica orice bacterie din probă.
„Este o soluție inovatoare cu potențialul de a salva vieți. Acum suntem încântați de oportunitățile de comercializare care pot ajuta la redefinirea standardului de detectare a bacteriilor și de caracterizare a celulelor unice”, a declarat coautorul principal Amr Saleh, un fost cercetător postdoctoral în laboratorul lui Dionne și acum Profesor la Universitatea Cairo.
Studiul a fost publicat în revista Nano Letters.
Articol de Răzvan Lupu
