Bacteriile pot fi identificate cu ajutorul unui ”nas artificial”. Nu este vorba despre înaltă tehnologie, ci despre un senzor cât se poate de simplu.
Medicii folosesc de mai bine de un secol analiza sângelui pentru a identifica infecțiile bacteriene. Deși matodele s-au îmbunătățit de-a lungul timpului, existând în prezent dispozitive automatizate pentru efectuarea lor, lucrurile nu s-au schimbat prea mult. Metoda a rămas practic neschimbată: un câteva picături de de sânge sunt plasate într-un flacon pe un mediu de cultură, după care urmează o perioadă de incubare de 24 până la 48 de ore. În acest interval de timp un senzor de CO2 plasat în flacon semnalează exitența bacteriilor. Dar procesul de analiză nu se oprește aici. Trebuie identificată și specia căriea îi aparține bacteria identificată, iar asta mai consumă o zi. În total sunt necesare până la 72 de ore pentru a identifica bacteriile care provoacă infecțiile, un timp prea lung. Este posibil ca pacientul să fi murit deja din cauza infecției.
Desigur, în lumea modernă, ne putem imagina tot felul de tehnologii avansate pentru a scurta timpul de analiză. Dar o echipă de cercetători de la Universitatea Illinois, condusă de Ken Suslick, a plecat de la o idee simplă pentru a realiza un senzor ieftin pentru a identifica bacteriile. Iar ideea se poate enunța simplu: bacteriile au miros! Tehnic spus, în urma metabolismului bacteriei se emite un complex de compuși chimici volatili. Fiecare specie de bacterie produce un amestec specific de gaze, care poate deveni o adevărată amprentă pentru identificare. Suslick explica pe site-ul Universității Illinois: ”Noi am abordat această problemă gândindu-ne la bacterii ca la niște fabrici de dimensiuni micrometrice, a căror emisii de gaze nu este reglementată de EPA (Environmental Protection Agency – Agenția pentru Protecția Mediului a SUA). Tehnologia pe care am pus-o la punct ne permite să facem diferențierea între două mirosuri chimice diferite, așa că trecerea la identificarea bacteriilor a fost un pas firesc”.
Pentru identificarea bacteriilor, echipa lui Suslick a folosit un nas artificial, unul extrem de simplu. Practic, pe o suprafață din hârtie au fost plasați 36 pigmenți specifici, care își schimbă culoarea, atunci când vin în contact cu diferiți compuși chimici volatili. Eșantioanele de sânge sunt plasate în vase Petri, pe un mediul de cultură. În interiorul capacului, care acoperă vasul Petri, este plasat ”detectorul de mirosuri”, după care urmează faza de incubare. La fiecare 30 de minute se efectuează o simplă scanare a pigmenților, înregistrându-se culoarea lor. Felul în care apar schimbările de culoare este caracteristic fiecărei specii de bacterii. ”Modelul după care au loc schimbările de culoare ne ajută să identificăm bacteriile”, spune Suslick, ”este ca și cum ai fotografia, la intervale constante de timp, un subiect, pentru ca mai apoi să îi reconstitui deplasarea din șirul de cadre obținute de-a lungul timpului”. În numai câteva ore, cu ajutorul acestui ”nas artificial” se pot identifica bacteriile periculoase prezente, inclusiv pe cele rezistente la antibiotice, un element cheie pentru deciziile privitoare la tratamentul medical.
Sursa: Universitatea Illinois
Articolul \”Rapid Identification of Bacteria with a Disposable Colorimetric Sensing Array\” din Journal of the American Chemical Society
