Квантовые точки и смартфон можно использовать для обнаружения смертельных бактерий

Квантовые точки и смартфон можно использовать для обнаружения смертельных бактерий

Сочетание стандартной нанотехнологии с квантовыми точками и камеры смартфона может вскоре позволить врачам распознавать устойчивые к антибиотикам бактерии в течение 40 минут, что, возможно, спасет жизни многих пациентов.

Это диаграмма, изображающая процесс анализа. (Изображение предоставлено: Sunna Lab)

Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк) – это общая форма бактерии, которая вызывает критические и иногда смертельные состояния, такие как инфекции клапанов сердца и пневмония. Особое беспокойство вызывает штамм, который не реагирует на метициллин, антибиотик первой необходимости, и называется устойчивым к метициллину S. aureus, или MRSA.

Согласно последним сообщениям, 700 000 смертей во всем мире могут быть связаны с устойчивостью к противомикробным препаратам, например с устойчивостью к метициллину. Быстрая идентификация MRSA жизненно важна для эффективного лечения, но современные методы делают его трудным процессом даже в хорошо оборудованных больницах.

Однако вскоре это может измениться, если не использовать ничего, кроме современной технологии.

Ученые из Университета Маккуори и Университета Нового Южного Уэльса, оба в Австралии, показали устройство для проверки концепции, в котором используется бактериальная ДНК для определения присутствия Staphylococcus aureus в образце пациента, а также для определения, если он будет реагировать на передовые антибиотики.

В статье, опубликованной в международном рецензируемом журнале Датчики и исполнительные механизмы B: Chemical, команда Университета Маккуори, доктора Винота Кумара Раджендрана, профессора Питера Бергквиста и доцента Анвара Сунны с доктором Падмавати Бактаватсаламом ( UNSW) опубликовали новый метод проверки присутствия бактерии с помощью мобильного телефона и нескольких ультра-крошечных полупроводниковых частиц, называемых квантовыми точками.

Наша команда использует синтетическую биологию и нанобиотехнологию для решения биомедицинских задач. Быстрые и простые способы выявления причины инфекций и начала соответствующего лечения имеют решающее значение для эффективного лечения пациентов. Это верно в обычных клинических ситуациях, но также и в новой области персонализированной медицины.

Анвар Сунна, доцент и руководитель лаборатории Сунны, Университет Маккуори

Метод ученых распознает особый штамм золотистого стафилококка с помощью метода, известного как конвективная полимеразная цепная реакция (или cPCR). Это ответвление от широко используемого метода, при котором небольшой сегмент ДНК копируется множество раз, образуя множество образцов, идеальных для тестирования.

Винот Кумар и его коллеги затем подвергают копии ДНК процессу, называемому иммуноанализом на боковом потоке – бумажном диагностическом инструменте, используемом для проверки отсутствия или присутствия целевого биомаркера. Исследователи используют зонды, снабженные квантовыми точками, для обнаружения двух отличительных генов, которые устанавливают наличие устойчивости к метициллину у золотистого стафилококка

Химическое вещество, включенное на стадии ПЦР в тестируемую ДНК, вызывает флуоресценцию образца, когда гены обнаруживаются квантовыми точками – реакция, которую можно легко уловить с помощью камеры на мобильном телефоне.

Результатом является простая и быстрая методика определения присутствия бактерии с одновременным управлением лечением первой линии как внутри, так и снаружи.

Хотя в настоящее время они находятся на стадии проверки концепции, ученые объясняют, что их система, работающая от стандартной батареи, идеально подходит для быстрого обнаружения в различных условиях.

Мы видим, что это легко использовать не только в больницах, но также в клиниках общей практики и у постели больного.

Доктор Винот Кумар Раджендран, ведущий исследователь, Университет Маккуори

Источник: http://www.mq.edu.au

Source link