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Novo, fácil-à-adapte o procedimento analítico pode rapidamente identificar as bactérias nos hospitais

Logo em virtualmente cada hospital será possível identificar a espécie bacteriana responsável para uma infecção que torna-se em um paciente em uma matéria apenas de algumas actas. Um novo, fácil-à-adapta-se e o procedimento analítico barato foi desenvolvido por pesquisadores do instituto da química física da academia de ciências polonesa em Varsóvia. O papel principal é jogado pelos bioconjugates inovativos - luminescentes, micropartícula magnéticas revestidas com os bacteriófagos apropriadamente selecionados.

Quando um paciente é admitido ao hospital com infecção bacteriana avançada, tal como a sepsia, tempo torna-se crucial. Mais logo é possível determinar a espécie do intruso que devasta o corpo, maior a possibilidade do tratamento bem sucedido. Entrementes, os métodos analíticos de uso geral ainda exigem a multiplicação das bactérias (que toma frequentemente diversos dias) ou equipamento especializado disponível somente em alguns laboratórios. A identificação das bactérias pode, contudo, ser realizada em quase todo o laboratório da análise do hospital e no momento de espera para o resultado reduzido às actas, de acordo com pesquisadores do instituto da química física da academia de ciências polonesa (PAS do IPC) em Varsóvia nas páginas da química respeitada de Bioconjugate do jornal científico.

Antes de começar o trabalho na técnica analítica nova, os pesquisadores do PAS do IPC supor que deve permitir uma identificação significativamente mais rápida das bactérias do que métodos existentes e ser fácil introduzir em um grande número laboratórios do hospital, mas sem nenhum sacrifício da precisão da medida. Uma exigência adicional era que a análise deve ser barata.

“Mais rapidamente, melhor, mais barato - nós controlamos conseguir todos estes objetivos. Isto pode ser visto por toda a parte interessada como, na consciência completa, nós abandonamos a protecção da patente,” diz o Dr. janeiro Paczesny (PAS do IPC), que conduziu o projecto de investigação financiado por uma concessão do centro nacional polonês da ciência.

O dispositivo de detecção na técnica nova para identificar as bactérias é um cytometer do fluxo. Apesar do nome convenientemente formidável é bastante uma parte de equipamento simples e relativamente barata, disponível em muitos hospitais, onde é usado geralmente nas análises de sangue. No cytometer a amostra é passada através de um bocal de que o córrego que flui é tão estreito que toda as partículas maiores na solução, particularmente pilhas, têm que fluir um por um. O córrego é iluminado por lasers e cercado pelos detectores que gravam a luz refletida das partículas individuais, dispersada aos lados e emissora por eles.

O maior problema era desenvolver um método para etiquetar as bactérias para ser fácil interceptá-las na amostra do teste e identificá-las com grande certeza com o auxílio do cytometer. Para fazer este, os pesquisadores decidiram construir bioconjugates especiais, isto é complexos formados pela combinação de micropartícula com as biomoléculas. O elemento biológico era um bacteriófago, que fosse um vírus que contamina uma espécie particular de bactérias (os experimentadores do PAS do IPC usaram o bacteriófago T4, as bactérias de ataque de Escherichia Coli). Os bacteriófagos foram acoplados com as micropartícula capazes de emitir-se a luz que poderia facilmente ser registrada no cytometer e em exibir propriedades magnéticas. O último era essencial, porque tornou possível separar os bioconjugates de outras partículas na amostra com um ímã simples.

“Nós começamos procurarando pelas micropartícula baratas, disponíveis no comércio que cumpriram nossas exigências. Despejou que as partículas apropriadas estavam já disponíveis no mercado - e exactamente esses que nós procurávamos! Sua superfície foi coberta com apenas aqueles grupos funcionais químicos nós necessários para colocar virtualmente qualquer tipo de bacteriófago neles,” explica o aluno de doutoramento Marta Janczuk-Richter do grupo de prof. Joanna Niedziolka-Jonsson.

Os pesquisadores combinaram as microsfera compradas com os bacteriófagos usando um composto do grupo do carbodiimide conhecido como o EDC (esta substância é usada por muitos químicos para ligar junto partículas diferentes). As imagens obtidas com microscopia confocal confirmaram que nos bacteriófagos novos dos bioconjugates geralmente dois ou três aderiu a cada micropartícula. Conseqüentemente, os primeiros bioconjugates do mundo com funções triplas foram obtidos: ligando somente a uma espécie de bactérias, responsiva ao campo magnético e capaz da incandescência (fluorescente).

O procedimento para identificar as bactérias que usam tais bioconjugates construídos é simples. A amostra - pode ser um líquido fisiológico obtido do paciente, ou uns produtos alimentares, por exemplo suco de cenoura - é diluída e então uma pequena quantidade de bioconjugates previamente preparados adicionada à solução. Após isto, tomar um curto quando para que os bioconjugates anexem às bactérias. Em seguida, um ímã é aplicado ao tubo de ensaio com o líquido e todos os bioconjugates são atraídos, incluindo aqueles com as bactérias anexadas. Após ter derramado para fora o restante da amostra e da re-diluição do precipitado separado, a solução é passada com o cytometer.

A “medida no cytometer toma tipicamente aproximadamente uma acta. O resultado é um gráfico em que nós vemos como todos os bioconjugates dispersam a luz de incidente e se emitem a fluorescência. Desde que nós conhecemos o sinal que nós devemos obter dos bioconjugates puros, isto é aqueles sem bactérias, nós podemos facilmente determinar se a amostra contem as bactérias nós estamos procurando, e em caso afirmativo, em que concentração,” diz o aluno de doutoramento? ukasz Richter do grupo de prof. Robert Holyst.

Os testes no PAS do IPC mostraram que geralmente anexo de diversos bioconjugates ao cada as bactérias. Teòrica, seria assim possível detectar mesmo uma única bactéria. Na prática, contudo, determinadas limitações elevaram das propriedades das micropartícula e das características do instrumento de medição. Os bioconjugates puros podem de facto aglutinar-se junto nos conjuntos maiores, que geram um sinal similar no cytometer como únicos bioconjugates com bactérias anexadas.

Bioconjugates com um tipo de bacteriófagos detecta somente uma espécie de bactérias. Contudo, devido à facilidade da preparação dos bioconjugates, de laboratórios interessados do hospital poderiam, no seus próprios e sem nenhuns problemas graves, para preparar dúzia ou mesmo diversos dúzia tipos dos bioconjugates potencialmente úteis, cada um deles com bacteriófagos que contaminam espécies diferentes de bactérias. No caso da sepsia, por que é causado na maioria dos casos somente sobre dúzia espécies de bactérias, realizar a identificação exigiria então o desempenho simultâneo de no máximo dúzia testes. O procedimento inteiro não deve tomar um técnico de laboratório eficiente mais do que uma hora.