IIT Madras vyvíjí nízkonákladové zařízení založené na čipu pro rychlé testování citlivosti na antibiotika
Vědci z Indického technologického institutu (IIT), Madras, vyvinuli inovativní a cenově dostupný mikrofluidní zařízení, které může rychle určit Zda jsou bakterie rezistentní nebo náchylné k antibiotikům, uvedli úředníci.
Zajištění přístupu
Na rozdíl od mnoha moderních technik, které se spoléhají na nákladné kovy, komplexní výrobní procesy nebo vyžadují vysoce kvalifikované techniky, je toto zařízení laboratoře na čipu založeno na uhlíkových elektrodách s obrazovkou zabudovaných do jednoduchého mikrofluidního čipu.
Díky tomuto přístupu je zařízení nejen ekonomické, ale také vhodné pro nasazení na menších klinikách a venkovských zdravotnických centrech.
Podle S Pushpavanam, předsedy předsedy institutu YBG Varma, Katedra chemického inženýrství, IIT Madras, zařízení určené pro rychlost, citlivost a snadné použití má silný potenciál pro včasnou diagnózu a lepší léčbu bakteriálních infekcí, zejména v regionech s omezeným přístupem k infrastruktuře Laboratory.
Rychlé výsledky
Zařízení může dodávat výsledky do tří hodin a je založeno na „elektrochemické impedanční spektroskopii“.
Antimikrobiální rezistence (AMR) je jednou z nejnaléhavějších výzev, kterým dnes čelí globální systémy zdravotní péče.
Světová zdravotnická organizace (WHO) identifikovala AMR jako jednu z 10 nejlepších hrozeb pro globální zdraví a odhady naznačují, že s bakteriální AMR bylo spojeno téměř 4,95 milionu úmrtí na celém světě.
„Břemeno je obzvláště vysoké v zemích s nízkými a středními příjmy, kde jsou diagnostická zařízení omezená a infekce se často neléčí nebo se nesprávně řídí.
Testování antimikrobiální citlivosti (AST) je důležitá metoda používaná k identifikaci, která antibiotika budou fungovat proti specifické infekci. Pomáhá lékařům zvolit správnou léčbu a vyhnout se zneužití antibiotik, což je hlavní příčinou AMR.
„Tradiční metody AST, které zahrnují rostoucí bakteriální kultury a pozorování jejich reakce na antibiotika, jsou však náročné na práci a obvykle trvají 48 až 72 hodin. Toto zpoždění může vést k použití širokospektrálních antibiotik jako zastavení, což zase zvyšuje problém s odporem,“ řekl Pushpavanam.
Nákladově efektivní
Pro řešení těchto omezení se tým IIT Madras vyvinul ε-µD-nákladově efektivní fenotypové testovací zařízení, které používá elektrochemické signály k posouzení bakteriálního růstu a citlivosti na antibiotika.
„Toto zařízení splňuje několik klíčových kritérií nastíněných WHO, včetně cenové dostupnosti, rychlosti, snadného použití a spolehlivosti. Řešením těchto priorit, ε-µD podniká významný krok k zpřístupnění testování antimikrobiální citlivosti, zejména v nastavení nízkého zdroje,“ řekl Pushpavanam.
Výzkum byl publikován v prestižní Přírodní vědecké zprávyVydáno na recenzovaném, otevřeném přístupovém vědeckém deníku Přírodní portfolio (část Springer Nature), pokrývající všechny oblasti přírodních věd.
„Důležitým aspektem našeho zařízení je použití speciálně připraveného živného roztoku, který slouží duálnímu účelu. Nejenže podporuje bakteriální růst, který je nezbytný pro testování, ale také zvyšuje citlivost elektrických signálů, které používáme pro detekci. Jak rostou bakterie, ale způsobují měřitelné změny v elektrických vlastnostech, které náš systém uvedl,“ uvedl pushpavamam.
„Tento přístup bude mít skutečný dopad na pacienty v jednotkách intenzivní péče, kteří mohou trpět komplikacemi v důsledku bakteriálních infekcí. To pomůže lékařům předepsat správnou léčbu a může být zachraňující život.
Další výzkum
„V současné době provádíme klinickou validaci ve spolupráci s IITM Institute Hospital. Po přísné klinické ověření to plánujeme komercializovat prostřednictvím našeho spuštění, Kaappon Analytics India Private Limited,“ dodal.
Vědci testovali zařízení na dvou typech bakterií-gramnegativní E coli a gram-pozitivní B subtilis.
Použili dvě antibiotika s různými způsoby účinku – ampicilin, který zabíjí bakterie a tetracyklin, který jim brání v růstu – k potvrzení schopnosti zařízení detekovat oba druhy odpovědí.
Publikováno – 25. srpna 2025 06:36
