Быстрый и простой метод проверки эффективности антибактериальных препаратов в отношении возбудителей инфекционных заболеваний был разработан и апробирован группой исследователей штата Пенн.
Резистентность бактерий к антимикробным препаратам является одной из основных угроз здоровью человека во всем мире, вызывая 2,5 миллиона инфекций и 35 000 смертей ежегодно, причем к 2050 году она может вырасти до 10 миллионов смертей в год без совершенствования методов обнаружения и лечения.
На сегодняшний день разработано несколько методов экспресс-тестирования резистентности, однако они не отвечают требованиям технологии "золотого стандарта". Во многих случаях пациентам необходимо лечение антибиотиками в кризисных ситуациях, что приводит к тому, что врачи назначают антибиотики широкого спектра действия, следствием чего является повышение лекарственной устойчивости или побочные эффекты.
"По сравнению с другими методами обнаружения, наш метод не требует сложных систем и измерительного оборудования", - говорит Аида Эбрахими, доцент кафедры электротехники и старший автор статьи, недавно опубликованной в журнале ACS Sensors. "Его простота и низкая стоимость являются одними из преимуществ, а сочетание нашей технологии с машинным обучением делает точность нашего метода намного лучше, чем у других быстрых методов".
Исследователи апробировали свой метод на трех штаммов бактерий, включая резистентный штамм, чтобы доказать его эффективность. После дальнейшего совершенствования и валидации с более широким спектром патогенов и антибиотиков метод может позволить врачам своевременно назначать минимальную дозу необходимого препарата, называемую минимальной ингибирующей концентрацией (МИК).
Технология получила название динамической лазерной спекл-визуализации (dynamic laser speckle imaging).
"Основными преимуществами нашего метода являются скорость и простота", - объяснил Живен Лю, второй автор. Вы направляете лазерный луч на образец и получаете рассеивающие свет спеклы. Затем мы можем захватить эти изображения и подвергнуть их машинному анализу. Мы фиксируем серию изображений во времени, что является динамической частью исследования. Если бактерии жизнеспособны вы получите некоторое движение, например, небольшую вибрацию, а их жизнеспособность важна с точки зрения оценки МИК. Вы можете быстро получить надежные, прогнозируемые результаты в течение одного часа".
Оригинальная статья: https://pubs.acs.org/doi/10.10...
