Новый метод идентификации бактерий в жидкостях с помощью света
Исследователи разработали метод, позволяющий идентифицировать бактерии в образце жидкости (крови, слизи, сточных вод) по уникальному оптическому отражению лазерного луча.
Суть метода: Каждый тип микробов имеет уникальный «оптический отпечаток» — спектральную сигнатуру отражённого света. Задача заключалась в выделении этого слабого сигнала на фоне отражения от миллиардов других клеток (эритроцитов, лейкоцитов) в образце.
Ключевые инновации:
- Миниатюризация образца: Используя принципы струйной печати с акустическими импульсами, команда наносит на подложку тысячи капель объёмом две триллионных литра. В такой капле может содержаться всего несколько десятков клеток.
- Усиление сигнала: В образцы добавляют золотые наностержни, которые прикрепляются к бактериям и усиливают их оптический сигнал примерно в 1500 раз.
- Анализ с ИИ: Машинное обучение анализирует спектры от каждой нанесённой точки, выявляя характерные сигнатуры бактерий.
Потенциальные преимущества: Метод позволяет проводить анализ за минуты, в отличие от традиционных методов культивирования, занимающих часы или дни (например, 40 дней для туберкулёза). Это может привести к более быстрой диагностике инфекций, рациональному использованию антибиотиков и повышению безопасности продуктов и воды.
Перспективы: Технология, отработанная на образцах крови, может быть адаптирована для анализа других жидкостей (питьевая вода) и обнаружения других мишеней, например, вирусов.