Новый метод быстрого выявления опасных штаммов бактерий при муковисцидозе

Международная группа инженеров и биологов разработала технику для разделения бактерий на основе небольших генетических различий. Метод может улучшить диагностику инфекций у пациентов с муковисцидозом.

Суть технологии

  • Учёные из Университета Квинсленда (UQ), Гентского университета (Бельгия) и Массачусетского технологического института (MIT) создали микрофлюидное устройство — недорогой пластиковый чип с каналами в форме песочных часов.
  • При пропускании электрического тока через чип бактерии, введённые в каналы, по-разному реагируют (слипаются или движутся) в зависимости от свойств своей поверхности.
  • Эти поверхностные вариации связаны с поведением бактерий в организме и могут указывать на антибиотикорезистентность или способность к образованию биоплёнок.

Применение для муковисцидоза

  • Метод позволяет различать безвредные и опасные штаммы Pseudomonas aeruginosa.
  • Эта бактерия обычно безобидна, но у пациентов с муковисцидозом образует биоплёнки в лёгких, вызывая избыток слизи и проблемы с дыханием.
  • Мукоидные (слизеобразующие) штаммы генетически очень похожи на немукоидные. Новая техника может отличить их примерно за 5 минут, тогда как текущим методам диагностики требуется более 24 часов.

Перспективы и значение

  • Технология ещё не тестировалась на образцах пациентов, но может быть разработана в портативную одноразовую систему для клинического использования.
  • Быстрое обнаружение мукоидных штаммов, указывающих на более тяжёлое заболевание, может привести к ускоренной диагностике и более оперативному лечению.
  • По словам профессора Корнела Рабая (Ghent University), чувствительность метода открывает возможности для других применений, например, анализа содержания масла в клетках водорослей для производства биотоплива.
  • Профессор Филип Хугенхольц (UQ) отметил, что метод — мощный инструмент для быстрого выделения и изучения штаммов с разными поверхностными свойствами с последующим секвенированием для определения ответственных генов.

Исследование финансировалось совместным грантом MIT и UQ и проводилось в Advanced Water Management Centre (UQ), Australian Centre for Ecogenomics и Mechanical Engineering Laboratory for Energy and Microsystems Innovation (MIT).