Стійкість до антибіотиків викликає дедалі більше занепокоєння в медичному співтоваристві, оскільки це становить загрозу для ефективного лікування бактеріальних інфекцій. Це відбувається, коли бактерії еволюціонують і стають стійкими до антибіотиків, що використовуються для їх лікування, що ускладнює контроль і лікування інфекцій. Бактеріологів вже не дивують супер-стійкі мікроби, і, нажаль, дуже часто пацієнти помирають.

Для вибору оптимального режиму лікування проводять тести медикаментозної чутливості бактерій до відомих антибіотиків. Проведення тесту займає до кількох днів, а це – дорогоцінний час для пацієнтів.

Новий метод швидкого тестування чутливості до антибіотиків за допомогою оптичної мікроскопії був створений вченими з Федеральної політехнічна школа Лозанни (Швейцарія) та Універститету Брюсселя (Бельгія). Підхід під назвою Optical Nanomotion Detection (оптичне виявлення наноруху) є швидким, точним на рівні однієї клітини, і може бути реалізований за допомогою звичайного оптичного мікроскопа, оснащеного камерою або мобільним телефоном.

Стійкість до антибіотиків виникає, коли бактерії набувають здатності долати ліки, створені для їх знищення. Зараз це стало проблемою громадського здоров’я у всьому світі. У 2019 році він став причиною щонайменше 1,27 мільйона смертей у всьому світі та причетний до майже п’яти мільйонів смертей. У Сполучених Штатах щорічно реєструється майже три мільйони випадків інфекцій, стійких до антимікробних препаратів, а вартість лікування перших шести з цих інфекцій перевищує 4,6 мільярда доларів. У Європейському Союзі щороку реєструється майже 700 000 випадків, вартість яких становить 1,5 мільярда євро.

Тестування чутливості до антибіотиків (або тест медикаментозної чутливості, ТМЧ) використовує культуральні методи, які піддають бактерії дії антибіотиків, або генетичні методи, щоб визначити, чи мають бактерії гени, які надають стійкість. Типові ТЛЧ тривають до 24 годин або навіть довше для бактерій, що повільно ростуть – період часу, який може означати життя чи смерть у клінічних умовах. Останніми роками було розроблено кілька швидших тестів, але вони, як правило, складні та потребують складного та дорогого обладнання.

Дослідники на чолі з Касасом і Віллаертом розробили швидкий, дешевий і широкодоступний метод на основі оптичної мікроскопії, який може виконувати ТЛЧ з одноклітинною чутливістю без необхідності фіксувати чи помічати бактерії. Ця техніка використовує звичайний оптичний мікроскоп, камеру або мобільний телефон і спеціальне програмне забезпечення.

Нова техніка називається оптичним виявленням наноруху (ONMD) і передбачає моніторинг нанорозмірних коливань однієї бактерії до та під час впливу антибіотиків. Моніторинг здійснюється за допомогою звичайного оптичного мікроскопа, відеокамери або мобільного телефону.

Вчені використовували ONMD для успішного визначення чутливості багатьох бактерій до антибіотиків. Чутливість Escherichia coli , Staphylococcus aureus , Lactobacillus rhamnosus і Mycobacterium smegmatis (непатогенна бактеріальна модель туберкульозу) до антибіотиків ампіциліну, стрептоміцину, доксицикліну та ванкоміцину була визначена менш ніж за дві години.

ОNMD не тільки відстежує переходи між життям і смертю бактерій під час впливу різних антибіотиків, але також підкреслює зміни в метаболізмі бактерій, спричинені наявністю поживних речовин. Випробування показали, що ONMD може оцінити чутливість або резистентність бактеріальних клітин до антибіотиків простим і швидким способом шляхом моніторингу клітинних коливань.

Автори стверджують: «Простота та ефективність методу робить його кардинальним у сфері ТЛЧ», оскільки його можна застосовувати до широкого спектру бактерій, що має значні наслідки для клінічних і дослідницьких застосувань.

За матеріалами: SciTechDaily