L'identificazione più veloce delle infezioni batteriche facendo uso della spettroscopia di Raman ha potuto salvare le vite

Utilizzando un sistema della spettroscopia di Renishaw Raman, un gruppo dei ricercatori dall'accademia delle scienze ceca sta verificando un modo novello identificare i batteri stafilococcici, aprenti la strada per la diagnosi più veloce ed il trattamento delle malattie infettive.

Gli stafilococchi sono un tipo di batteri trovati comunemente sull'interfaccia e sui capelli degli esseri umani e mammiferi. Sono solitamente inoffensivi, comunque alcuni sforzi, quale lo staphylococcus aureus (s.aureus), Possono causare le infezioni più serie se possono entrare nell'organismo. La gestione dei pazienti con le infezioni batteriche conta sull'individuazione tempestiva e sull'identificazione degli agenti patogeni, poichè permette all'amministrazione appropriata degli antibiotici che salva le vite. Nel caso dei termini più seri, quale sepsi, il trattamento dovrebbe essere iniziato in un'ora della diagnosi. Purtroppo, le prove correnti richiedono spesso i giorni per completare, mettendo vive al rischio.

Il Dott. Ota Samek dirige un gruppo di Optofluidics e di biofotonica all'istituto degli strumenti scientifici all'interno dell'accademia delle scienze ceca. Il gruppo sta usando la spettroscopia di Raman per accelerare l'identificazione delle infezioni batteriche e sta sperando di introdurre questo metodo agli ospedali come strumento per la diagnosi clinica.

Lo studio iniziale del gruppo ha messo a fuoco sul usando la spettroscopia di Raman per identificare gli sforzi degli stafilococchi dalle colonie batteriche sviluppate su una piastra di agar. Facendo uso di un microscopio di Raman del inVia™ di Renishaw, i ricercatori spettri acquistati di Raman per 277 sforzi stafilococcici differenti e potevano differenziarsi fra 16 specie di stafilococchi con accuratezza quasi 100%. Ciò piombo più ulteriormente per ricercare sulle due specie infezione-causanti più comuni di stafilococchi - epidermidis s.aureus E dello S. Il gruppo ha trovato che le tecniche della spettroscopia di Raman hanno permesso loro a rapido ed attendibilmente distinguono fra gli sforzi.

Questo metodo apre una strada per la separazione veloce di queste due specie anche su un numero alto dei campioni e, pertanto, può anche potenzialmente essere utilizzato nei sistemi diagnostici clinici.  È supportato dai vantaggi di per mezzo dello strumento di Raman di inVia, che comprendono la velocità, l'operazione facile, l'affidabilità e l'automazione degli esperimenti.

Dott. Ota Samek, biofotonica e gruppo di Optofluidics, istituto degli strumenti scientifici, accademia delle scienze ceca

Il successo del gruppo nell'identificazione degli sforzi degli stafilococchi facendo uso studi ispirati spettroscopia di Raman di ulteriori su se la tecnica potrebbe anche essere usata per studiare i biofilms batterici. I Biofilms forniscono ai microrganismi il loro proprio microenvironment che li aiuta a sopravvivere a all'interno di un organismo ospite. Possono essere trovati sugli oggetti quali i cateteri, le cannule, le valvole cardiache artificiali e perfino le lenti a contatto. In questo studio, il gruppo ha selezionato l'epidermide dello stafilococco del batterio e il parapsilosis del candida del lievito ed ha utilizzato il microscopio di Raman di inVia per distinguere fra biofilm-positivo e biofilm-negativo-sforzi direttamente dalle colonie sviluppate sulle piastre di agar.

Abbiamo trovato che l'accuratezza globale era 98,9% per il parapsilosis del C. e 96,1% per l'epidermidis dello S. Questi risultati indicano che la spettroscopia di Raman potrebbe potenzialmente essere utilizzata nella rilevazione di formazione del biofilm fra i microbi analizzati. Quindi, i clinici possono prendere le loro prime decisioni sul trattamento antibiotico basato sopra la conoscenza di se biofilm-formandosi i microrganismi sono presenti oppure no. Ciò che trova contribuisce a stabilire un trattamento adeguato per il paziente.

Dott. Ota Samek, biofotonica e gruppo di Optofluidics, istituto degli strumenti scientifici, accademia delle scienze ceca

Il Dott. Samek sta utilizzando gli strumenti di Renishaw Raman per studiare gli stafilococchi dal 2007 quando ha passare due anni all'università di Swansea, promossi da un'amicizia intra-europeo di Marie Curie. Ha notato le forti relazioni fra Renishaw e l'università e questa di Swansea lo hanno incoraggiato a connettere con Renishaw al suo rendimento in repubblica Ceca.

Dopo un'esperienza eccellente con strumentazione di Raman a Swansea, era una decisione ovvia affinchè noi acquisti un sistema di Renishaw quando abbiamo iniziato il nostro al laboratorio basato a Raman a Brno….Nel nostro lavoro abbiamo trovato il microscopio di Raman di inVia molto affidabile per le misure a lungo termine di tantissimi campioni batterici. Quindi, la riproducibilità dei risultati ha potuto essere garantita. Egualmente apprezziamo l'atteggiamento professionale del nostro product manager di Renishaw dentro in repubblica Ceca. Questa combinazione definitivamente contribuisce a migliorare il nostro entusiasmo per ulteriore lavoro di laboratorio, pricipalmente basato sugli esperimenti facendo uso del microscopio di Raman di inVia.

Dott. Ota Samek, biofotonica e gruppo di Optofluidics, istituto degli strumenti scientifici, accademia delle scienze ceca

Documenti di Puplished sulla ricerca

  • K. Rebrosova, M. Siler, O. Samek, F. Ruzicka, S. Bernatova, V. Hola, J. Jezek, P. Zemanek, J. Sokolova, P. Petras: Identificazione rapida degli stafilococchi dalla spettroscopia di Raman, rapporti scientifici 7, 14846, 2017.
  • K. Rebrosovsa, M. Siler, O. Samek, F. Ruzicka, S. Bernatova, J. Jezek, P. Zemanek, V. Hola: Differenziazione fra gli sforzi dell'epidermidis dello stafilococco e di staphylococcus aureus facendo uso della spettroscopia di Raman, microbiologia futura 12, 881-890, 2017.
  • K. Rebrošová, M. Šiler, O. Samek, F. Růžička, S. Bernatová, J. Ježek, P. Zemánek, V. Holá, identificazione di capacità di formare biofilm in parapsilosis del candida e l'epidermidis dello stafilococco dalla spettroscopia di Raman. Microbiologia futura 14, 509-518, 2019