Basit Mikroskop ve Akıllı Telefonla Antibiyotik Duyarlılık Testi

İsviçre'deki Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne'deki (EPFL) araştırmacılar, bakteri örneklerinin antibiyotik duyarlılığını değerlendirmek için basit ve hızlı bir teknik geliştirdiler. Şu anda bu, zaman alıcı ve verimsiz bir işlemdir ve genellikle hastalar laboratuvar sonuçlarını beklerken hastalığın ilerlemesine yol açar. Bu yeni yaklaşım, akıllı telefonlarda yaygın olarak bulunanlar gibi basit bir optik mikroskop ve bir video kamera içeriyor. Bakteriler basit bir mikroakışkan cihaza yükleniyor ve ardından belirli bir antibiyotiğe maruz bırakılıyor. Bakteri hücreleri daha sonra mikroskopta gözlemleniyor ve canlı bakterilerin ayırt edici özelliği olan nano ölçekli titreşimlerin video görüntüleri elde ediliyor. Böylece bakteriler titreşmeyi bıraktıklarında, öldükleri varsayılabilir ve antibiyotiğe duyarlılıkları ortaya çıkarabilir.

Antibiyotik direnci, sağlık hizmetlerine savaşmak ve yönetmek için önemli kaynaklara mal olan, büyüyen bir sorun haline geliyor. Ayrıca her yıl dünya çapında birçok hasta ölümünün altında yatan neden budur ve bakteriler direnç geliştirmeye devam ettikçe bu durum artacaktır. Bir hastada enfeksiyona neden olan bakterilerin belirli antibiyotiklere dirençli olup olmadığının belirlenmesi önemlidir. Yanlış antibiyotiğin uygulanması, enfeksiyonu kontrol altına almak için değerli zamanı boşa harcayacaktır, bu nedenle kullanılacak en iyi ilacı olabildiğince çabuk bulmak çok önemlidir.

Bununla birlikte, mevcut laboratuvar teknikleri tipik olarak çok hızlı değildir ve genellikle bakteri numunelerini bir ilaç paneline maruz bırakmayı ve ardından bakteri hücrelerinin ölüp ölmediğini gözlemlemeyi içeren duyarlılık testlerini gerçekleştirmek için yeterli olana kadar bakterilerin kültürlenmesini içerir. Bakterilerin belirli ilaçlara karşı direnç sağlayan genlere sahip olup olmadığını belirlemek için genetik testleri içeren yöntemler de vardır. Bu yöntemler genellikle 24 saatten fazla sürer, bu da enfeksiyonun ilerleyip ilerlememesi arasındaki farkı yaratabilir ve ayrıca her şeyi doğru yapmak için pahalı, hantal laboratuvar ekipmanı ve yüksek eğitimli teknisyenler gerektirebilir.

Araştırmacılar özel ekipman gerektirmeyen nispeten basit bir teknik geliştirdiler. En önemlisi, çok hızlı olması; sadece birkaç saat sürüyor. Çalışmaya katılan bir araştırmacı olan Sandor Kasas, “Laboratuvarlarımızda, en yaygın mikroplar için mevcut 24 saat ve tüberküloz için bir ay yerine 2-4 saat içinde bir antibiyogram elde etmemizi sağlayan bir teknik geliştirdik.” dedi. Projeye katkıda bulunan diğer bir araştırmacı Ronnie Willaert, “Tekniğimiz yalnızca daha hızlı değil, aynı zamanda şu anda mevcut olanlardan daha basit ve çok daha ucuz.” diye ekledi.

Yöntem, bakteri örneğinin basit bir mikroakışkan cihaza eklenmesini ve ardından test edilecek antibiyotiğin bir örneğinin verilmesini içeriyor. Kısa bir inkübasyondan sonra, bakteriler basit bir optik mikroskop ve bir akıllı telefon kamerası kullanılarak görüntülenebiliyor ve videoya alınıyor. Canlı bakteriler, mikroskopla görülebilen nano ölçekli titreşimler gösterir. Bakteriler ölürse, mikroskopla da gözlemlenebilen titreşimi durdururlar. Bu hücre hareketleri sistem tarafından izlenerek bakteri örneğinin antibiyotik duyarlılığını çok kısa sürede ortaya çıkarıyor.