Bedre vurdering af bakteriers følsomhed over for antibiotika kan ændre, hvordan lægemidler ordineres

Vi er afhængige af antibiotika til behandling af bakterielle infektioner, men fremkomsten af ​​antibiotika-resistente bakterier tvinger læger og patienter til at kæmpe med skiftende behandlingsplaner. Desuden, aktuelle laboratorietests for at bestemme, hvilke bakterier der forårsager en bestemt infektion, tager dage at gennemføre og, i tilfælde af alvorlig infektion, resultaterne er ofte for sent for patienten.

Mekaniske ingeniører fra Korea Advanced Institute of Science and Technology har for nylig udviklet en mikrochip-antibiotikatestplatform, der kun tager seks til syv timer at bestemme den passende medicin.

"Forsøger at finde ud af, hvilket stof man skal bruge i hvilken dosis, hurtigst muligt, er nøglen til succesfuld behandling af bakterielle infektioner, " sagde Jessie Jeon, en forfatter på papiret.

Klinikere behandler ofte livstruende infektioner med en cocktail af antibiotika, i håb om, at en af ​​antibiotikaene vil stoppe bakterieinfektionen. Imidlertid, tæppe-ordinerende antibiotika bidrager til stigningen i bakteriel resistens.

"At finde ud af effekten af ​​forskellige kombinationer af lægemidler på en enkel måde vil sandsynligvis have en stor indvirkning på helbredet, " sagde Jeon. Hun forklarede, at hendes teams hurtige mikrofluidsystem var det første, som kombinatoriske behandlinger var blevet testet for.

Hurtigheden og succesen af ​​det koreanske teams nye antibiotiske følsomhedstestsystem skyldes to vigtige innovative designfunktioner.

Den første funktion var at udvikle et dosisområde for antibiotika, afgørende for at beregne den minimale hæmmende dosis, der forhindrer bakterievækst. Ved konstant at pumpe antibiotika gennem de halv millimeter brede kanaler i mikrochippen, holdet etablerer et doseringsområde gennem mikrochip inden for 30 minutter. En kritisk tidsbesparelse, dosisområdet gjorde det muligt for teamet at bestemme den minimale hæmmende dosis inden for en enkelt test.

Den anden funktion var at bruge en bekvem metode til at kvantificere bakterievækst i mikrochippen. Der blev taget billeder af de agar-indkapslede bakterier og forskellen i farve mellem områder af agar ved en højere antibiotikakoncentration, hvor der ikke voksede bakterier (som var mørke), og de mere reflekterende hvide områder, hvor bakteriekolonier voksede lettere, blev kvantificeret på en positionsspecifik gråtoneskala.

Tilpasning af de fem antibiotika testet i dette nye system med de kliniske guldstandardmålinger tyder på, at mikrochipsystemet er følsomt nok til klinisk anvendelse, tilføjede Jeon.

"Vi kan se, at vores samling fungerer ret robust med et enkelt lægemiddel, og har også vist, at det kan fungere med to stoffer; nu vil vi yderligere optimere anvendelsen til kombinatoriske lægemidler, " sagde Jeon.

Artiklen vises i Biomikrofluidik den 5. feb. 2019.