Fysikere udvikler en ny metode til at identificere antibiotika-resistente bakterier

Et hold fysikere fra Immanuel Kant Baltic State University har foreslået en metode til at identificere enkelte antibiotikaresistente tuberkulosefremkaldende bakterier. Den nye metode detekterer bakterierne og vurderer deres resistens over for antibiotika uden at beskadige den biologiske prøve. Resultaterne af det første forsøg med metoden blev offentliggjort i Data i korthed .

Tuberkulose er en væsentlig dødsårsag globalt. Ifølge Verdenssundhedsorganisationen, over 1,5 millioner mennesker døde af TB i 2017. Hvert år, antallet af TB-smittede stiger med 10 mio. Sygdommen forårsaget af antibiotika-resistente stammer af Mycobacterium tuberculosis er den farligste. Stammerne af Beijing-familien (opkaldt efter byen, hvor de først blev observeret) er også blevet resistente over for mange lægemidler. Metoder til hurtig identifikation af lægemiddelresistente bakterier er nødvendige både til klinisk praksis og videnskabelig forskning.

Et team af forskere fra Immanuel Kant Baltic Federal University og multi-institutionelle kolleger har foreslået at bruge Raman-spredningsspektrografi til at analysere bakterieceller. Denne ikke-invasive metode identificerer prøvens sammensætning og struktur baseret på spredning af laserstråling af en bestemt bølgelængde.

Prøverne blev leveret af Saint-Petersburg State Research Institute of Phthisiopulmonology. Forfatterne brugte bakteriestammer opnået fra lungeopspytninger hos tuberkulosepatienter, samt fra knoglevævsprøver taget under kirurgiske indgreb. Før eksperimenterne med Raman-spredningsspektrografi, niveauet af lægemiddelresistens af bakterierne blev bestemt ved brug af standard biologiske og kemiske metoder.

For at få information om strukturen af ​​de celler, der tilhører forskellige stammer, videnskabsmændene udsatte forskellige bakteriestammer for spektroskopiproceduren. Fordi resistens over for antibiotika opstår på grund af ændringer i sammensætningen af ​​bakterielle cellevægskomponenter, blandt andet, cellerne fra forskellige stammer så ud til at sprede lyset forskelligt. Spektroskopi skelnede forskellene i cellevæggene af lægemiddelresistente og lægemiddelfølsomme bakterier.

Studiet offentliggjort af forfatterne inkluderede billeder af bakteriekulturer med forskellige typer resistens over for antibiotika og deres karakteristiske Raman-spektre. Oplysningerne om bakterier fra lunger og knoglevæv blev givet separat.

"De data, vi offentliggjorde, indeholder oplysninger om spektre, der er typiske for forskellige stammer af Mycobacterium tuberculosis. Ifølge resultaterne af eksperimentet, Raman-spektroskopi kan være et nyttigt værktøj til at bestemme niveauet af lægemiddelresistens i tuberkulosemidler, " siger Andrey Zyubin, seniorforsker ved Scientific and Educational Center Fundamental and Applied Photonics. Nanofotonik.