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Neuf, facile-à-adaptez la procédure analytique peut rapidement recenser des bactéries dans les hôpitaux

Bientôt dans pratiquement chaque hôpital il sera possible de recenser la substance bactérienne responsable d'une infection se développant dans un patient dans une question juste de quelques minutes. Un neuf, facile-à-s'adapte et la procédure analytique peu coûteuse a été élaborée par des chercheurs de l'institut de la physico-chimie de l'Académie des sciences polonaise à Varsovie. Le rôle principal est joué par les bioconjugates novateurs - luminescents, microparticules magnétiques enduites des bactériophages convenablement sélectés.

Quand un patient est admis à l'hôpital avec l'infection bactérienne avancée, telle que la sepsie, temps devient essentiel. Plus il est possible de déterminer la substance de l'intrus ravageant le fuselage tôt, plus la possibilité du traitement réussi est grande. En attendant, les méthodes analytiques utilisées généralement exigent toujours la multiplication des bactéries (qui prend souvent plusieurs jours) ou matériel spécialisé procurable dans seulement quelques laboratoires. L'identification des bactéries peut, cependant, être effectuée dans presque n'importe quel laboratoire d'analyse d'hôpital et le délai d'attente pour le résultat réduit aux minutes, selon des chercheurs de l'institut de la physico-chimie de l'Académie des sciences polonaise (PAS d'IPC) à Varsovie dans les pages de la chimie respectée de Bioconjugate de tourillon scientifique.

Avant de commencer le travail sur la technique analytique neuve, les chercheurs du PAS d'IPC ont supposé qu'il devrait tenir compte d'une identification sensiblement plus rapide des bactéries que des méthodes existantes et être facile d'introduire dans un grand nombre de laboratoires d'hôpital, mais sans n'importe quel sacrifice d'exactitude de mesure. Une condition complémentaire était que l'analyse devrait être peu coûteuse.

« Plus rapidement, mieux, meilleur marché - nous sommes parvenus à atteindre tous ces objectifs. Ceci peut être vu par n'importe quel ayant droit comme, dans la conscience totale, nous avons abandonné la protection de brevet, » dit M. janv. Paczesny (PAS d'IPC), qui a abouti le projet de recherche financé par une concession à partir du centre national polonais de la Science.

Le dispositif de dépistage dans la technique neuve pour recenser des bactéries est un cytometer de flux. En dépit du nom apparemment formidable c'est bien un appareil simple et relativement peu coûteux, procurable dans beaucoup d'hôpitaux, où il est employé couramment dans les prises de sang. Dans le cytometer l'échantillon est réussi par un gicleur duquel le flot qui circule est si étroit que tout les particules plus grandes dans la solution, en particulier cellules, doivent circuler un. Le flot est allumé par des lasers et entouré par les détecteurs qui enregistrent la lumière réfléchie de différentes particules, dispersée aux côtés et émise par eux.

Le principal problème était de développer une méthode pour marquer les bactéries pour être facile de les arrêter dans l'échantillon de test et de les recenser avec la certitude grande à l'aide du cytometer. Pour faire ceci, les chercheurs ont décidé de construire les bioconjugates spéciaux, c.-à-d. composés constitués par la combinaison des microparticules avec des biomolécules. L'élément biologique était un bactériophage, qui est un virus infectant une substance particulière des bactéries (les expérimentateurs de PAS d'IPC ont employé le bactériophage T4, les bactéries de attaque d'Escherichia coli). Les bactériophages ont été ajoutés aux microparticules capables d'émettre la lumière qui pourrait être facilement enregistrée sur le cytometer et présenter les propriétés magnétiques. Ce dernier était essentiel, parce qu'il a permis pour séparer les bioconjugates d'autres particules dans l'échantillon avec un aimant simple.

« Nous avons commencé par rechercher les microparticules peu coûteuses et disponibles dans le commerce qui ont répondu à nos besoins. Il s'est avéré cela les particules qu'appropriées étaient déjà procurables sur le marché - et exact celui nous recherchions ! Leur surface a été couverte juste de ces groupes fonctionnels chimiques que nous avons dû mettre pratiquement n'importe quel type de bactériophage sur eux, » explique le stagiaire de PhD Marta Janczuk-Richter du groupe de prof. Joanna Niedziolka-Jonsson.

Les chercheurs ont combiné les microsphères achetées avec des bactériophages utilisant un composé du groupe de carbodiimide connu sous le nom de date d'achèvement prévue (cette substance est employée par beaucoup de pharmaciens pour gripper ensemble différentes particules). Les images obtenues avec la microscopie confocale ont confirmé que dans les bactériophages neufs des bioconjugates habituellement deux ou trois a adhéré à chaque microparticule. Par conséquent, les premiers bioconjugates du monde avec des fonctionnements triples ont été obtenus : grippant seulement à une substance des bactéries, sensible au champ magnétique et capable de rougeoyer (fluorescent).

La procédure pour recenser des bactéries utilisant de tels bioconjugates construits est simple. L'échantillon - ce peut être un liquide physiologique obtenu à partir du patient, ou un produit alimentaire, par exemple jus de raccord en caoutchouc - est dilué et un peu de bioconjugates au préalable préparés puis est ajouté à la solution. Après ceci, il prend un court tandis que pour que les bioconjugates fixent aux bactéries. Ensuite, un aimant est appliqué à l'éprouvette avec le liquide et tous les bioconjugates sont attirés, y compris ceux avec les bactéries jointes. Après avoir plu à torrents à l'extérieur le reste de l'échantillon et de la redilution du précipité séparé, la solution est réussie par le cytometer.

La « mesure dans le cytometer prend type environ une minute. Le résultat est un graphique sur lequel nous voyons comment tous les bioconjugates dispersent la lumière d'incident et émettent la fluorescence. Puisque nous connaissons le signe que nous devrions obtenir à partir des bioconjugates purs, c.-à-d. ceux sans bactéries, pouvons-nous facilement déterminer si l'échantillon contient les bactéries nous recherchons, et si oui, dans quelle concentration, » indique le stagiaire de PhD ? ukasz Richter du groupe de prof. Robert Holyst.

Les tests au PAS d'IPC ont prouvé qu'habituellement attache de plusieurs bioconjugates au chaque des bactéries. Théoriquement, il serait ainsi possible de trouver même une bactérie unique. Dans la pratique, cependant, certaines limitations résultent des propriétés des microparticules et des caractéristiques du dispositif de mesure. Les bioconjugates purs peuvent en fait grouper en masse compacte ensemble dans de plus grands boîtiers, qui produisent d'un signe assimilé dans le cytometer en tant que bioconjugates uniques avec les bactéries jointes.

Bioconjugates avec un type de bactériophages trouvent seulement une substance des bactéries. Cependant, en raison de la facilité de la préparation des bioconjugates, des laboratoires intéressés d'hôpital ne pourraient, tout seuls et sans aucun problème majeur, préparer douzaine ou même plusieurs douzaine types de bioconjugates potentiellement utiles, chacun d'eux avec des bactériophages infectant des espèces différentes de bactéries. Dans le cas de la sepsie, par laquelle est provoqué dans la plupart des cas seulement au-dessus de douzaine substances des bactéries, la mise en oeuvre de l'identification exigerait alors le rendement simultané de tout au plus douzaine tests. La procédure entière ne devrait pas prendre un technicien de laboratoire efficace davantage qu'une heure.