Открытие, проведенное учеными в Школе наук о жизни в Университете Уорика (School of Life Sciences at the University of Warwick), предлагает новую технологию обнаружения бактерий за считанные минуты путем воздействия электричества на бактерии. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Актуальность проблемы
Тестирование клинических образцов или коммерческих продуктов на бактериальное загрязнение обычно занимает несколько дней. За это время бактерии могут нанести значительный ущерб; многие инфекции могут стать опасными для жизни в течение короткого времени, если их не обнаружить и не лечить соответствующими антибиотиками. Например, 8% людей с тяжелым сепсисом умирают в течение часа задержки правильного лечения. Трудно диагностировать обычные симптомы, такие как инфекции мочевыводящих путей, и некоторые люди не могут получить четкий ответ о своих симптомах из-за трудностей диагностирования инфекций низкого уровня.
Материалы и методы обследования
Ученые объединили биологическое, инженерное и математическое моделирование.
Результаты научной работы
Результаты исследования показали, что 20-30% инфекций мочевыводящих путей упускаются из виду, но их можно обнаружить с помощью электрических реакций в моче. Ученые из Университета Уорика обнаружили, что неповрежденные бактерии и бактерии, ингибируемые антибиотиками или ультрафиолетовым излучением, демонстрируют совершенно разные электрические реакции. Результаты исследования могут привести к разработке медицинских устройств, которые способны быстро обнаруживать живые бактериальные клетки, оценивать влияние антибиотиков на растущие колонии бактерий или могут идентифицировать различные типы бактерий и выявить устойчивые к антибиотикам бактерии.
Автор исследования Мунехиро Асалли (Munehiro Asally) комментирует: «Эта работа демонстрирует, что биоэлектричество поможет разработать общественно важные технологии, в то же время получая фундаментальное понимание клеток. Разработанный нами инструмент может предложить больше возможностей, допуская эксперименты, которые раньше было невозможно выполнить. Созданная нами система может давать результаты, аналогичные количеству пластин, используемых в медицинских и промышленных испытаниях, но примерно в 20 раз быстрее. Это может спасти жизни многих людей, а также принести пользу экономике, обнаруживая загрязнение в производственных процессах. Используя математическую модель в нейронауке, мы выявили общий механизм возбудимых нейронных и бактериальных клеток, а расширенная нейрональная модель может объяснить 2 различные электрические реакции здоровых и поврежденных бактериальных клеток. Удивительно, но один параметр, представляющий степень неравновесия по всей мембране, был достаточен, чтобы объяснить четкие ответы клеток. Это важный шаг к пониманию происхождения электрической сигнализации».
Авторы другого исследования утверждают, что лекарственные растения уничтожают устойчивые бактерии.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
