Lacný senzor "vyňuchá" bakteriálne infekcie

Chemický senzor založený na matrici pigmentov dokáže rýchlo identifikovať desať najbežnejších choroboplodných baktérií. V časopise Journal of the American Chemical Society to oznámil Ken Suslick z University of Illinois v Urbana-Champaign s kolegami.

Vedci sa rozhodli, že pomôžu vyriešiť vážny problém, ktorý spočíva v stále pomalých nemocničných krvných testoch. Krvné vzorky sa dosiaľ bežne inkubujú jeden až dva dni, kým senzor oxidu uhličitého v laboratórnej nádobe nepotvrdí prítomnosť baktérií. A následné určenie, o aký druh a kmeň baktérií ide, trvá v priemere ďalší deň. "Príčinu choroby teda môžu identifikovať za 72 hodín, no pacient už medzitým mohol zomrieť na otravu krvi," povedal Ken Suslick.

Iní bádatelia sa usilovali testy zrýchliť využitím spektroskopie alebo genetických prostriedkov. Tím Kena Suslicka sa sústredil na iný diagnostický znak: fakt, že mnohé bakteriálne infekcie vydávajú charakteristický zápach. Skúsení mikrobiológovia často rozpoznávajú baktérie jednoducho čuchom. Baktérie totiž vylučujú pestrú zmes plynných látok ako vedľajšie produkty ich látkovej výmeny. Táto zmes býva špecifická pre každý druh, ba dokonca pre rôzne kmene toho istého druhu. Ken Suslick už predtým vyvinul umelý "nos", ktorý analýzou vzduchu dokáže zachytiť a identifikovať jedovaté plyny, toxíny a výbušniny. Tvorí ho matrica 36 krížovo reagujúcich vytlačených pigmentových bodiek, meniacich farbu po zachytení príslušných chemických látok vo vzduchu. Pokusy spočívali v umiestnení matríc na vnútornú stranu viečok Petriho misiek, ktoré obsahovali krvné vzorky na štandardnom rastovom géli. Misky sa potom obrátili a matrice každých 30 minút skenovali. Postup farebných zmien je unikátny pre každú baktériu. Matrica už za niekoľko hodín nielenže potvrdila prítomnosť baktérií, ale identifikovala aj špecifický druh a kmeň. Dokonca aj odolnosť voči antibiotikám. V terajšej podobe dokáže tento senzor identifikovať desať najbežnejších choroboplodných baktérií s presnosťou na 98,5 percenta. Je medzi nimi aj voči antibiotikám mimoriadne odolný kmeň MRSA baktérie Staphylococcus aureus, ktorý spôsobuje ťažké nemocničné infekcie. Záber senzora sa však dá v princípe rozširovať donekonečna, vedci predmetných desať druhov zvolili iba ako východiskovú vzorku. Navyše sa skúša aj jeho využitie pri diagnostike rôznych chorôb na základe analýzy dychu pacienta. Konkrétne pri zápaloch lebečných dutín a skríningu zameranom na včasné odhalenie rakoviny pľúc.

Zdroj: Komuniké University of Illinois z 27. 4. 2011.

Autor článku: TASR

Dátum zverejnenia: