Учёные создают быстрый тест для диагностики инфекций крови
Четыре профессора Университета Бригама Янга (BYU) из трёх колледжей вошли в междисциплинарную команду, начавшую масштабный проект по борьбе с растущей угрозой глобальному здоровью — бактериями, устойчивыми к антибиотикам. Проект, финансируемый Национальными институтами здравоохранения (NIH) на $5.4 млн, направлен на создание экспресс-диагностики лекарственно-устойчивых инфекций крови.
В настоящее время такие тесты могут занимать до трёх дней, что часто слишком долго для спасения пациента.
Цель проекта — разработать систему, которая по образцу крови в течение часа определит тип бактерии и её профиль устойчивости к антибиотикам. Это позволит быстро назначить эффективное лечение и сохранить жизни, а также предотвратить неоправданное использование антибиотиков последнего резерва.
Ключевая технология — опто-флюидный микрочип, соизобретённый профессором электротехники и главным исследователем проекта Аароном Хокинсом. Последние исследования этого устройства опубликованы на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Как работает система:
- Образец крови пациента фильтруется для удаления миллиардов клеток крови и выделения бактерий.
- Из бактерий извлекается ДНК.
- Если ДНК совпадает с известными последовательностями устойчивых штаммов, она метится флуоресцентными молекулами.
- ДНК прогоняется через флюидный канал на микрочипе, где проходит через "занавес" света.
- Флуоресцентный сигнал от меченой ДНК указывает на наличие устойчивых бактерий.
Планируется, что крошечный чип размером в квадратный сантиметр будет установлен на одноразовый картридж — небольшой, недорогой и пригодный для использования в больничных условиях.
В команду проекта, помимо профессоров BYU Адама Вулли (химия), Рича Робисона (микробиология), Уильяма Питта (химическая инженерия) и Аарона Хокинса, входят профессор Калифорнийского университета в Санта-Круз Хольгер Шмидт и команда компании Great Basin Scientific, которая займётся выводом системы на рынок. Консультантом выступает специалист по инфекционным заболеваниям Ларри Форд.
Проект рассчитан на много лет и потребует значительного финансирования и участия студентов. Исследователи подчёркивают, что междисциплинарный опыт BYU в области детекции, микробиологии, исследования крови, микрофлюидики и работы с ДНК сделал университет идеальным кандидатом для этой задачи.