Новый микрофлюидный чип для быстрого определения опасности бактерий

Исследователи MIT разработали микрофлюидное устройство, которое может ускорить мониторинг бактериальных инфекций, например, связанных с муковисцидозом.

Проблема: Бактерии одного вида, такие как Pseudomonas aeruginosa, могут быть как безвредными, так и опасными. Традиционное определение их вирулентности требует длительного культивирования образцов.

Решение: Устройство представляет собой чип с микроскопическими каналами в форме "песочных часов" с сужением до 50 микрон. Через каналы пропускают бактерии под действием низкого напряжения.

Принцип работы: Используется техника диэлектрофореза — напряжение создает силу, воздействующую на клетку. Реакция клетки на это электрическое поле служит её "отпечатком пальца" (фенотипом). В зависимости от состава внешней поверхности клетки, она либо проходит через узкое сечение, либо задерживается у входа.

• Бактерии, способные образовывать опасные биопленки (например, с пилями на поверхности), демонстрируют иное поведение в устройстве, чем их безвредные или мутировавшие штаммы.

Значение: Метод позволяет различать штаммы внутри одного вида, что может помочь врачам оперативно оценить состояние пациента и назначить лечение, не дожидаясь симптомов.

Перспективы: Устройство может стать частью портативной одноразовой клинической системы, предоставляющей быстрые результаты без длительного лабораторного культивирования, которое может искажать свойства бактерий.

Исследование проведено командой под руководством Каллена Буи (MIT) и опубликовано в журнале PLOS ONE.