Новости химической науки > Бумага вместо лаборатории для проведения бакпосева

Канадские исследователи разработали устройство на бумажной основе, которое проверяет сопротивляемость бактерий к определенным антибиотикам. Простая система сможет помочь медицинскому персоналу в районах, удаленных от развитой инфраструктуры,выбрать наиболее подходящее лечение для бактериальных инфекций.

Испытание бактерий на чувствительность к антибиотикам с целью подбора эффективных лекарственных средств является жизненно важным для соответствующего лекарственного лечения пациентов. Существующие методы позволяют определять антибиотик, наиболее эффективный в борьбе с теми или иными бактериями, но необходимое для этого оборудование часто является дорогим и для работы на нем нужны высоко квалифицированные операторы и соответствующие условия. В ходе новой работы Ратмир Дерда (Ratmir Derda) с коллегами из Альбертского университета разработали портативное устройство, созданное из бумаги и других дешевых материалов. Исследовательская группа обратилась за помощью к старшеклассникам средней школы по созданию и испытанию новых устройств для того, чтобы продемонстрировать насколько легко смастерить систему диагностики и пользоваться ей.

Устройство Дерды состоит из бумажной основы с прозрачным пластмассовым окошком поверх области с питательной средой, пропитывающей листок толстой фильтровальной бумаги. Питательная среда для культур имеет одинаковый шаблон гидрофобных мест для обеспечения распределения образцов равномерно по среде. Прежде чем стерилизовать устройство в автоклаве в среду добавляются две зоны антибиотиков. После автоклавирования пигмент, позволяющий определить жизнеспосбности клетки наносится на питательную среду для культур, затем поверх красителя добавляется бактериальный образец. В конце всех проведенных операций устройство плотно закрывается и выдерживается в термостате в течение ночи.

В областях, не имеющих бактериального роста, краситель остается голубого цвета. В местах же где наблюдается рост бактерий, краситель приобретает розовый цвет. Цвета легко рассмотреть через пластмассовое окно устройства, поэтому нет необходимости открывать устройство. Область голубого цвета вокруг зон с антибиотиком указывает на то, что бактерии чувствительны к антибиотикам. Гидрофобные места на питательной среде помогают количественному анализу голубых областей, чтобы иметь представление о том, насколько чувствительны бактерии к тем или иным антибиотикам.

Приготовление и применение устройства не представляет сложности (М: питательная для культур среда; А: зона антибиотика; С: зона роста бактерий) (Рисунок из Lab Chip, 2013, DOI: 10.1039/c3lc50887k)

Мария Либерман (Marya Lieberman), эксперт по сенсорам на основе бумаги из Университета Нотр-Дам в Индиане, США, говорит, что проведенная исследователями работа показывает, что живые микроорганизмы могут быть выращены и отсортированы по сопротивляемости к антибиотикам с помощью устройств на бумажной основе, которые достаточно малы и мало весят для того, чтобы разместиться в кармане человека.

Исследователи также обнаружили, что такое устройство может легко сохраняться на долгое время. После правильного укомплектования, которое содержит питательную среду для культуры и антибиотики, такой комплект может храниться до 70 дней в запечатанном пакете. Эта способность к хранению наряду с дешевыми компонентами устройства и легкостью его использования, делает устройство весьма перспективным для использования в удаленных районах.

Источник: Lab Chip, 2013, DOI: 10.1039/c3lc50887k

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #бытовая химия, #медицинская химия