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Les chercheurs emploient des nanosensors fluorescents pour dépister des bactéries

Les chercheurs de Bochum, de Göttingen, de Duisbourg et de Cologne ont développé une méthode neuve pour trouver des bactéries et des infections. Ils emploient des nanosensors fluorescents pour dépister des agents pathogènes plus rapidement et plus facilement qu'avec des méthodes déterminées. Une équipe dirigée par professeur SebastiAn Kruβ, ancien à l'université de Göttingen, maintenant chez la Ruhr-Universität Bochum (RUB), décrit les résultats dans les transmissions de nature de tourillon, en ligne publié le 25 novembre 2020.

Des méthodes traditionnelles de trouver des bactéries exigent des prélèvements de tissu d'être prélevés et s'analysés. SebastiAn Kruβ et son équipe espèrent éliminer la nécessité de prélever des échantillons à l'aide des détecteurs optiques minuscules pour concevoir des agents pathogènes directement au site de l'infection.

Modifications de fluorescence en présence des molécules bactériennes

Les détecteurs sont basés sur des nanotubes modifiés de carbone avec un diamètre de moins d'un nanomètre. S'ils sont irradiés avec la lumière visible, ils émettent la lumière dans la gamme de proche-infrared (longueur d'onde de 1.000 nanomètres et de plus), qui n'est pas visible aux êtres humains. Les changements de comportement de fluorescence quand les nanotubes se heurtent certaines molécules dans leur environnement. Puisque les bactéries sécrètent un mélange caractéristique des molécules, la lumière émise par les détecteurs peut indiquer ainsi la présence de certains agents pathogènes. Dans le papier actuel, l'équipe de recherche décrit les senseurs qui trouvent et différencie les agents pathogènes nuisibles aux lesquels sont associés, par exemple, des infections d'implant.

« Le fait que les détecteurs fonctionnent dans la gamme de proche-infrared est particulièrement approprié pour la représentation optique, parce que dans cette gamme il y a bien moins signes de mouvement propre qui peuvent altérer les résultats, » dit SebastiAn Kruβ, qui dirige les surfaces adjacentes et le groupe fonctionnels de biosystèmes au FROTTEMENT et est un membre de la Ruhr explore le boîtier de solvatisation de l'excellence (Resolv). Puisque la lumière de cette longueur d'onde pénètre plus profond dans le tissu humain que la lumière visible, ceci pourrait activer des détecteurs de bactéries donnés lecture même sous des pansements ou sur des implants.

Les zones d'application complémentaires sont concevables

À l'avenir, ceci pourrait constituer la fondation pour le dépistage optique des infections sur les implants intelligents, car l'échantillon ne serait plus exigé. Il permettrait ainsi le processus de guérison ou une infection possible à trouver rapidement, ayant pour résultat des soins aux patients améliorés. Les zones d'application possibles ne sont pas limitées à ceci, » ajoute Kruβ. « Par exemple, le diagnostic rapide amélioré des hémocultures dans le cadre de la sepsie est également concevable à l'avenir. »

Robert Niβler, auteur important de l'étude, université de Göttingen

En plus des chercheurs de la physico-chimie II chez la Ruhr-Universität Bochum et l'institut pour la physico-chimie à l'université de Göttingen, d'étude des équipes impliquées également de la microbiologie médicale au centre médical Göttingen d'université, du centre hospitalier universitaire Cologne et de l'institut de Fraunhofer pour les circuits et les systèmes microélectroniques à Duisbourg.

Source:
Journal reference:

Nißler, R., et al. (2020) Remote near infrared identification of pathogens with multiplexed nanosensors. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-19718-5.