Wetenschap
Klebsiella pneumoniae groeien in de microfluïdische chip afgebeeld in fasecontrast. De bacteriën zijn 0,003 mm lang en delen zich elke 30 min. Krediet:Özden Baltekina, et al
Onderzoekers van de Universiteit van Uppsala hebben een nieuwe methode ontwikkeld om heel snel te bepalen of infectieveroorzakende bacteriën resistent of vatbaar zijn voor antibiotica. De bevindingen zijn nu gepubliceerd in het Amerikaanse tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences (PNAS) .
Antibioticaresistentie is een groeiend medisch probleem dat de menselijke gezondheid wereldwijd bedreigt. Een belangrijke factor die bijdraagt aan het ontstaan van resistentie is het onjuist gebruik van antibiotica voor de behandeling. Onderzoekers zoeken daarom naar betrouwbare methoden om bacteriële resistentiepatronen snel en eenvoudig te identificeren, bekend als antibiotische gevoeligheidstesten (AST), en vroege behandeling bieden, d.w.z. vanaf de afspraak van de dokter. Dit is geremd door de huidige tijdrovende antibioticaresistentietesten. Nutsvoorzieningen, onderzoekers van Uppsala hebben, Voor de eerste keer, ontwikkelde een antibioticaresistentietest die snel genoeg is om de antibioticakeuze in de spreekkamer te informeren. De test is voornamelijk bedoeld voor urineweginfecties - een aandoening die, wereldwijd, treft ongeveer 100 miljoen vrouwen per jaar en is goed voor 25 procent van het antibioticagebruik in Zweden.
"We hebben een nieuwe methode ontwikkeld waarmee bacteriële resistentiepatronen bij urineweginfecties in 10 tot 30 minuten kunnen worden bepaald. Ter vergelijking:de momenteel gebruikte resistentiebepaling duurt één tot twee dagen. De snelle test is gebaseerd op een nieuwe plastic microfluïdische chip waar de bacteriën worden gevangen en methoden voor het analyseren van bacteriegroei op eencellig niveau, " zegt promovendus Özden Baltekin, die het grootste deel van het experimentele werk uitvoerde.
De "fASTest"-methode is gebaseerd op gevoelige optische en analytische technieken die zijn ontwikkeld om het gedrag van individuele bacteriën te bestuderen. Door te monitoren of individuele bacteriën groeien in aanwezigheid van antibiotica (d.w.z. resistent zijn) blijkt binnen enkele minuten hun resistentie of gevoeligheid.
"Het is geweldig dat de onderzoeksmethoden die we hebben ontwikkeld om fundamentele vragen in de moleculaire biologie aan te pakken, nuttig zijn voor zo'n enorm belangrijke medische toepassing, " zegt Johan Elf, een van de onderzoekers achter het onderzoek.
De detectiemethode wordt nu ontwikkeld door een bedrijf uit Uppsala, Astrego Diagnostiek AB, tot een gebruiksvriendelijk product. Het bedrijf verwacht binnen enkele jaren een geautomatiseerde test voor urineweginfecties te hebben.
Figuur 1 A. Algemene workflow voor snelle AST B. Individuele cellen worden in de celkanalen gezogen waar ze vast komen te zitten bij de 300 nm vernauwing aan het einde (inzet) C1. Eén rij van 2000 celkanalen wordt behandeld met een antibioticum en de andere rij wordt als referentie gebruikt. C2. Groei in één individueel celkanaal zonder antibioticum (links) en één met antibioticum (rechts) gevolgd in de tijd (x-as) zoals waargenomen met fasecontrastmicroscopie. C3. Lengteverlenging in de tijd zoals bepaald voor cellen in 1600 individuele celkanalen zonder antibioticum (links) en met antibioticum (rechts). C4 Gemiddelde groeisnelheid voor de bacteriën in C3 samen met 99,9% SEM en populatiestandaarddeviatie D. De gemiddelde groeisnelheid en 99,9% SEM voor gevoelige bacteriën die zijn blootgesteld aan een van de negen verschillende antibiotica (kleuren), genormaliseerd naar de groeisnelheid in de niet-behandelde referentiekanalen. Alleen gegevens van één typisch referentiekanaal worden weergegeven (grijs). stippen geven aan wanneer de groeisnelheid onder de onbehandelde referentie is gedaald met een waarschijnlijkheid van 99,9%. Credit:Johan Elf
"De hoop is dat in de toekomst, de methode kan worden gebruikt in ziekenhuizen en gezondheidscentra om snel de juiste behandeling te geven en onnodig gebruik van antibiotica te verminderen, " zegt Dan Andersson, een van de onderzoekers achter het onderzoek.
"We denken dat de methode bruikbaar is voor andere soorten infecties, zoals bloedinfecties waar prompt, juiste keuze van antibioticum is van cruciaal belang voor de patiënt."
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com