Una identificación más rápida de infecciones bacterianas usando la espectroscopia de Raman podía salvar vidas

Utilizando un sistema de la espectroscopia de Renishaw Raman, las personas de investigadores de la academia de ciencias checa han estado probando una manera nueva de determinar las bacterias estafilococias, pavimentando la manera para una diagnosis más rápida y el tratamiento de enfermedades infecciosas.

Los estafilococos son un tipo de bacterias encontradas común en la piel y el pelo de seres humanos y mamíferos. Son generalmente inofensivos, no obstante algunas deformaciones, tales como estafilococo áureo (aurífero de S.), pueden causar infecciones más serias si pueden incorporar la carrocería. La administración de pacientes con infecciones bacterianas confía en la detección temprana y la identificación de patógeno, pues habilita la administración apropiada de antibióticos que salva vidas. En el caso de condiciones más serias, tales como sepsia, el tratamiento se debe comenzar dentro de una hora de la diagnosis. Lamentablemente, las pruebas actuales tardan a menudo días para terminar, poniendo viven a riesgo.

El Dr. Ota Samek dirige a un grupo de Biophotonics y de Optofluidics en el instituto de instrumentos científicos dentro de la academia de ciencias checa. El grupo ha estado utilizando la espectroscopia de Raman para acelerar la identificación de infecciones bacterianas y está esperando introducir este método a los hospitales como herramienta para la diagnosis clínica.

El estudio inicial de las personas se centró en usar la espectroscopia de Raman para determinar deformaciones de los estafilococos de las colonias bacterianas crecidas en una placa de agar. Usando un microscopio de Raman del inVia™ de Renishaw, los investigadores los espectros detectados de Raman para 277 diversas deformaciones estafilococias y podían distinguir entre 16 especies de estafilococos con la exactitud casi 100%. Esto llevó para investigar más lejos en las dos especies infección-que causaban mas comunes de estafilococos - epidermitis aurífera de S. y del S. Las personas encontraron que las técnicas de la espectroscopia de Raman los habilitaron distinguen a rápidamente y seguro entre las deformaciones.

Este método pavimenta una manera para la separación rápida de estas dos especies incluso en un número elevado de muestras y, por lo tanto, puede también potencialmente ser utilizado en diagnósticos clínicos.  Es soportado por las ventajas de usar el instrumento de Raman del inVia, que incluyen velocidad, la operación fácil, la confiabilidad, y la automatización de experimentos.

El Dr. Ota Samek, Biophotonics y grupo de Optofluidics, instituto de instrumentos científicos, academia de ciencias checa

El éxito del grupo en determinar deformaciones de estafilococos usando los estudios posteriores inspirados espectroscopia de Raman en si la técnica se podría también utilizar para investigar biofilms bacterianos. Los Biofilms proveen de microorganismos su propio microambiente que les ayude a sobrevivir dentro de un organismo del ordenador principal. Pueden ser encontrados en objetos tales como catéteres, cánulas, válvulas de corazón artificial e incluso lentes de contacto. En este estudio, las personas seleccionaron la epidermis del estafilococo de la bacteria y el parapsilosis de la candida de la levadura y utilizaron el microscopio de Raman del inVia para distinguir entre biofilm-positivo y las biofilm-negativo-deformaciones directamente de las colonias crecidas en las placas de agar.

Encontramos que la exactitud total era 98,9% para el parapsilosis de la C. y 96,1% para la epidermitis del S. Estos resultados sugieren que la espectroscopia de Raman se podría potencialmente utilizar en la detección de la formación del biofilm entre microbios probados. Así, los clínicos pueden tomar sus primeras decisiones en el tratamiento antibiótico basado sobre el conocimiento de si biofilm-forman los microorganismos están presentes o no. Esto que encuentra ayuda a establecer un tratamiento apropiado para el paciente.

El Dr. Ota Samek, Biophotonics y grupo de Optofluidics, instituto de instrumentos científicos, academia de ciencias checa

El Dr. Samek ha estado utilizando los instrumentos de Renishaw Raman para estudiar los estafilococos desde 2007 cuando él pasó dos años en la universidad de Swansea, patrocinados por una beca intraeuropea de Marie Curie. Él observó los lazos fuertes entre Renishaw y la universidad y ésta de Swansea lo animaron a conectar con Renishaw en su retrono a la República Checa.

Después de que una experiencia excelente con la instrumentación de Raman en Swansea, él fuera una decisión obvia para que detectemos un sistema de Renishaw cuando comenzamos nuestro laboratorio Raman-basado en Brno….En nuestro trabajo encontramos las mediciones muy seguras del microscopio de Raman del inVia a largo plazo de un gran número de muestras bacterianas. Así, la reproductibilidad de los resultados podía ser garantizada. También apreciamos la actitud profesional de nuestro Director de producto de Renishaw hacia adentro en la República Checa. Esta combinación ayuda definitivamente a perfeccionar nuestro entusiasmo para el trabajo de laboratorio adicional, basado principal en experimentos usando el microscopio de Raman del inVia.

El Dr. Ota Samek, Biophotonics y grupo de Optofluidics, instituto de instrumentos científicos, academia de ciencias checa

Papeles de Puplished en la investigación

  • K. Rebrosova, M. Siler, O. Samek, F. Ruzicka, S. Bernatova, V. Hola, J. Jezek, P. Zemanek, J. Sokolova, P. Petras: Identificación rápida de los estafilococos por la espectroscopia de Raman, partes científicos 7, 14846, 2017.
  • K. Rebrosovsa, M. Siler, O. Samek, F. Ruzicka, S. Bernatova, J. Jezek, P. Zemanek, V. Hola: Diferenciación entre las deformaciones de la epidermitis del estafilococo áureo y del estafilococo usando la espectroscopia de Raman, microbiología futura 12, 881-890, 2017.
  • K. Rebrošová, M. Šiler, O. Samek, F. Růžička, S. Bernatová, J. Ježek, P. Zemánek, V. Holá, identificación de la capacidad de formar el biofilm en parapsilosis de la candida y la epidermitis del estafilococo por la espectroscopia de Raman. Microbiología futura 14, 509-518, 2019