Ученые из Аризонского университета создали устройство, с помощью которого диагностировать инфекцию у пациента можно всего за 3 минуты и 30 секунд.
О своем достижении они сообщают в последнем выпуске журнала Science Advances.
Такая быстрая диагностика инфекций особенно важна для больных, которые поступают в приемные отделения инфекционных больниц. Врачу необходимо быстро поставить диагноз, но на проведение диагностики часто времени просто нет - решение необходимо принимать быстро, поскольку многие инфекции развиваются молниеносно, и больные могут находиться в критическом состоянии. Определение бактериальной инфекции - традиционный бактериальный посев - занимает несколько дней. И для проведения ПЦР (полимеразной цепной реакции) также требуется достаточно много времени.
В настоящее время существуют быстрые тесты на основе действия лазерного излучения или флуоресценции. Но они стоят очень дорого и доступны лишь ограниченному числу клиник.
Новое устройство, которое разработали американские ученые - DOTS qPCR - дешевле этих систем, работает быстро и точно, утверждают авторы.
«Мы создали новый тип диагностических систем, который отличается от существующих в настоящее время на рынке. Мы надеемся, что наша система поможет врачам быстро ставить правильный диагноз и назначать нужное лечение своим пациентам», - говорит один из авторов исследования аспирант Дастин Харшмен (Dustin Harshman).
Как объясняют авторы, их метод основан на модификации метода ПЦР. Во время ПЦР происходит процесс амплификации, когда количество молекул ДНК патогенов в образце увеличивается в несколько миллионов раз. Тогда патогены, вызвавшие инфекцию, можно определить. Процесс амплификации требует нескольких циклов нагревания и охлаждения молекул ДНК. Это занимает от одного часа и более.
«Традиционные методы требуют 18-30 циклов. С помощью нашей разработки мы можем определить инфекцию в образце после четырех циклов нагревания-охлаждения молекул ДНК. Это значительно сокращает время: от забора образца биоматериала у пациента до диагностики инфекции проходит 3 минуты 30 секунд», - говорит ведущий автор исследования профессор Джонг Юн (Jeong Yoon).
Технология, разработанная профессором Юном и его коллегами, основана на следующем принципе: молекулы ДНК патогенов из образца во время амплификации помещают в каплю воды. Как только их количество становится достаточным для определения, поверхностное натяжение капли меняется, что фиксирует специальная камера. Это и позволяет значительно уменьшить количество циклов нагревания-охлаждения.
Еще одно преимущество данного метода, добавляют авторы, состоит в том, что образец биоматериала не нужно предварительно очищать от различных контаминантов.
Добавим, что недавно крупная фармацевтическая компания представила инновационную «быструю» диагностическую систему, которая в настоящее время уже применяется в клинике Сен-Луи в Париже. Эта система позволяет за шесть часов определять бактерии, вирусы, грибки в образце крови или любого другого биоматериала пациента. Более того, она еще и может определять устойчивость бактерий к антибиотикам. Как говорят врачи, такая система очень важна для диагностики инфекции у критически больных, например, у тех пациентов, у которых развивается сепсис.
