Ученые разработали чернила для быстрой диагностики инфекции
Исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ) и Московского государственного университета им. Ломоносова (МГУ) создали плазмонные чернила, основанные на наночастицах золота, для моментальной диагностики синегнойной палочки, вызывающей тяжелые внутрибольничные инфекции. Для получения результата достаточно взять мазок ватным тампоном, нанести на него чернила и использовать портативный спектрометр — ответ будет известен через несколько минут, сообщили в МФТИ. Эту информацию сообщает издание Ferra.
Синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa) считается одним из самых опасных возбудителей внутрибольничных инфекций, приводящих к серьезным пневмониям, сепсису и поражениям внутренних органов с высоким уровнем смертности. Основная проблема в лечении заключается в ее высокой устойчивости к антибиотикам, что делает все меньше препаратов эффективными против этого патогена.
Традиционная диагностика требует посева на питательные среды и инкубации в течение 2–3 дней. Однако при остром инфекционном процессе пациентам необходимо немедленное лечение, что заставляет врачей назначать антибиотики «вслепую» до получения результатов, что может привести к неоправданному использованию сильнодействующих препаратов и росту лекарственной устойчивости.
Разработка ученых МФТИ и МГУ значительно сокращает время диагностики с нескольких дней до нескольких минут. Основой метода является детекция пиоцианина, пигмента, выделяемого синегнойной палочкой. Однако при низком количестве бактерий сигнал пиоцианина может быть слишком слабым для надежной регистрации. Для решения этой проблемы ученые создали чернила на основе золотых «нанозвезд», которые обеспечивают максимальную концентрацию электромагнитного поля, усиливающего сигнал молекул в миллионы раз.
Плазмонные чернила помещены в обычный стержень для ручки. Для диагностики достаточно нанести чернила на образец (например, мазок слюны пациента) или создать сенсорную поверхность на бумаге, на которую затем наносится проба, после чего измеряется сигнал с помощью портативного спектрометра. Весь процесс занимает всего несколько минут и не требует центрифугирования, специальных реагентов или стерильных боксов.
«Наш подход позволяет проводить анализ без длительной пробоподготовки – фактически в том виде, в котором материал был получен от пациента. Это дает возможность применять метод не только в лаборатории, но и непосредственно у постели больного, в приемном отделении или в службе неотложной помощи. Мы создали простой и доступный инструмент для быстрого принятия решений о терапии», — отметила профессор Ирина Веселова, заведующая Лабораторией биоаналитических методов и оптических сенсорных систем химического факультета МГУ им. Ломоносова.
Ученые уже изготовили демонстрационные образцы, которые подтвердили свою эффективность. В планах — адаптация технологии для диагностики других патогенных микроорганизмов.
Ранее сообщалось о разработке в России системы для быстрого поиска антибиотиков против устойчивых бактерий.
