Чип с наноотверстиями позволяет быстро определить вид микробов и лекарство, от которого они не погибают.
Это позволит избавить больных от приема ненужных антибиотиков, а больницы - от инфекций, не поддающихся лечению.
Предварительная проверка резистентности бактерий к антибиотикам и своевременная корректировка лекарства - тема исследования и статьи в медицинском журнале PNAS под руководством Шломит Левенберг, профессора факультета биомедицинской инженерии в Технионе.
Антибиотики - основное средство лечения бактериальных инфекций. Однако широкое использование антибиотиков приводит к развитию устойчивых (резистентных) штаммов бактерий, которые не поддаются лечению. В 2014 году устойчивость к антибиотикам унесла жизни 700 тысяч человек во всем мире.
Каждый час задержки в приеме антибиотика снижает выживаемость пациента на 7,6%. Чтобы не оставить больного без медицинской помощи, многие врачи выписывают на время ожидания результатов анализов антибиотики широкого спектра действия, причем в больших дозах. Такая практика привела к появлению устойчивых штаммов бактерий и вредит микрофлоре организма - хорошим бактериям в теле человека.
Поэтому новое исследование и изобретение Техниона так важно. Система SNDA-АСТ быстро анализирует образец биоматериала больного (например, мочи), получает информацию о популяции бактерий в образце и уровне их устойчивости к конкретным антибиотикам. В результате врач легко определяет лекарство, которое действительно поможет больному и не окажет побочных действий.
Руководила исследованием декан факультета биомедицинской инженерии в Технионе профессор Шуламит Левенберг, опыты проводили докторант Йонатан Ависар, постдокторант Декель Розенфельд и докторант Том Бен-Арье. Исследование осуществлено в сотрудничестве с профессором Мораном Берковицем с факультета машиностроения и с доктором Ювалем Гефеном из микробиологической лаборатории больницы "Рамбам" в Хайфе.
Йонатан Ависар, который родился в США, получил степень бакалавра биомедицинской инженерии в Университете Калифорнии в Риверсайде и репатриировался в Израиль, чтобы учиться в Технионе, объясняет: "Каждый день в каждой больнице Израиля проводятся сотни анализов для определения вида болезнетворных бактерий. Проблема в том, что анализ готовится долго, ведь нужно доставить образец в лабораторию, вырастить бактериальные культуры в чашках Петри и проанализировать. Это занимает несколько дней, так как в лаборатории рабочий день ограничен восемью часами. Наш же метод дает точные результаты очень быстро и позволяет начать лечение намного раньше".
Разработанное исследователями Техниона устройство представляет собой чип с сотнями наноотверстий, в каждое попадает лишь несколько бактерий и специфический антибиотик. Определение реакции бактерий осуществляется с использованием флуоресцентных маркеров, инструментов для обработки изображений и статистического анализа цветов, полученных на всех мини-отверстиях.
