Нанотехнологи предложили сверхбыстрый метод определения чувствительности к антимикробным препаратам без посева крови.

При инфекциях кровотока скорость лечения имеет решающее значение, но для выявления вызывавших сепсис бактерий требуется несколько дней. Новый тест может сократить время ожидания примерно до 13 часов за счет исключения длительного этапа культивирования крови.

Предложенный Тэ Хён Ким и его коллегами из южнокорейского Сеульского национального университета обходной путь начинается с инъекции образца крови с наночастицами, нагруженными синтетическим бета-2-гликопротеином 1, пептидом, который связывается с широким спектром патогенов, передающихся через кровь. 

Cпустя определенное время наночастицы вытягивают из кровотока с помощью магнита, а связавшиеся с ними патогены, идентифицируют до вида. 

«Связанные с наночастицами и отсортированные бактерии в отсутствие посторонних компонентов, таких как клетки крови и ранее введенные антибиотики широкого спектра действия, культивируются быстрее», — поясняет Ким. 

Описание нового метода опубликовано в Nature.

Для исключения начального этапа культивирования крови авторы также разработали алгоритм визуализации. Чтобы проверить чувствительность бактерий к антибиотикам, их вместе с лекарственным препаратом помещают в одну и ту же среду и наблюдают, останавливают ли антибиотики рост бактерий или убивают их, и каким образом. 

«Алгоритм позволяет обнаруживать изменения, недоступные человеческому глазу. Он может идентифицировать вид и восприимчивость к антибиотикам с гораздо меньшим количеством клеток бактерий, чем при обычном методе. Таким образом снижается необходимость в длительном времени культивирования для получения более крупных колоний», — отмечают авторы.

После лабораторных экспериментов Ким и его коллеги протестировали новый метод в клинике. Методику запустили параллельно с обычным тестированием на сепсис на 190 пациентах больницы с подозрением на инфекции. Тестирование дало более 90-процентное совпадение по правильной идентификации видов бактерий.