Портативный наноприбор обеспечивает быстрое и точное обнаружение туберкулезной и других бактериальных инфекций
Наноанализатор: Быстрая диагностика инфекционных заболеваний
В этом картридже размером 2,5х7,5 см ДНК, выделенная из образца слюны, амплифицируется в камерах слева. Специфические последовательности ДНК туберкулезной палочки получают магнитные метки в жидкостных микроканалах в центре и обнаруживаются, проходя через катушку микро-ЯМР справа. Фото Center for Systems Biology, Massachusetts General Hospital.     

Портативный диагностический прибор, первоначально разработанный в общеклинической больнице штата Массачусетс (Massachusetts General Hospital, MGH) для диагностики онкологических заболеваний, теперь адаптирован для быстрой диагностики туберкулеза и других инфекционных заболеваний. В двух статьях, опубликованных в журналах Nature Communications и Nature Nanotechnology, описаны портативные приборы, использующие микрогидродинамические технологии и ядерный магнитный резонанс (ЯМР) для обнаружения бактериальных инфекций и идентификации штаммов, устойчивых к антибиотикам.

Быстрая идентификация болезнетворного микроорганизма и определение его устойчивости к антибиотикам важны не только для правильной диагностики заболевания, но и для принятия обоснованного решения по назначению пациенту антибиотиков. С помощью нового прибора это можно сделать всего за 2−3 часа — фантастическое ускорение по сравнению со стандартным методом культуральной диагностики, позволяющим получить результаты лишь через две-три недели.

Диагностическая система, описанная в статье, опубликованной в журнале Nature Communications 23 апреля, предназначена для обнаружения ДНК туберкулезной палочки в небольших образцах слюны. После того как ДНК выделена из образца, все присутствующие в ней целевые последовательности проходят стандартную процедуру амплификации, затем захватываются полимерной подложкой, содержащей комплементарные последовательности нуклеиновых кислот, и маркируются магнитными наночастицами. Миниатюрная ЯМР-катушка встроена внутрь прибора и позволяет обнаружить наличие любого количества ДНК туберкулезной палочки в образце.

Испытания прибора на образцах слюны больных пациентов и на незараженных контрольных образцах доказали возможность проведения точного анализа менее чем за три часа. Специализированные датчики прибора позволяют идентифицировать устойчивые к антибиотикам штаммы туберкулезной палочки.

В online-версии журнала Nature Nanotechnology 5 мая опубликована статья, в которой описана сходная система, использующая рибосомную РНК (рРНК) в качестве мишени для маркирования наночастицами. Исследователи разработали универсальный датчик, обнаруживающий область рРНК, совпадающую у различных видов бактерий, и специальные датчики для идентификации 13 клинически важных патогенов, включая пневмококк, кишечную палочку и метициллин-резистентный золотистый стафилококк.

Прибор способен обнаружить одну-две бактерии в 10 мл образца крови. В процессе испытаний он продемонстрировал способность идентифицировать одиночные виды бактерий менее чем за два часа.

По сообщению PhysOrg