211service.com
Petriskålen får en makeover
En ny typ av diagnostik skulle kunna låta sjukhuslaboratorier identifiera förekomsten av farliga bakterier upp till fem gånger snabbare än konventionella metoder. Testet skulle kunna minska onödig antibiotikaanvändning och ge mer pålitliga testresultat för vattenkvalitet. Nyckeln till processen är ett membran med porer i nanostorlek, som möjliggör snabb tillväxt och identifiering av levande organismer.
Pormannens lösning: Detta nanopore-membran placerat ovanpå en agarplatta tillåter näringsämnen och individuella celler att flytta till ytan, växande bakteriemikrokolonier snabbare och möjliggör snabbare och mer exakt diagnostik.
Nuvarande metoder för att identifiera bakterieinfektioner på sjukhus verkar nästan föråldrade: Svep, gnugga på petriskål fylld med agar och vänta. Vissa bakterier kan ta 48 timmar eller mer att växa till synliga kolonier. Men den nya tekniken, utvecklad av Hubbard, Ohio-baserade Nanologix , påskyndar processen. Bakterier, och potentiellt virus, rör sig genom porerna i dess membran och växer där. Därefter plockas membranet av agarn och placeras på en färgningsplatta.
Folk visste i årtionden att mikrokolonier skulle finnas i kulturen, men det fanns inget sätt att överföra dem eller färga dem på ett sätt som gjorde dem synliga, säger Nanologix vd Bret Barnhizer. Men företagets teknologi – bionanopore-membran och bionanofilter – är tillräckligt känslig för att upptäcka en enda cell. Och när nanofiltret är mättat med antikroppar specifika mot en viss bakterie eller virus kan det snabbt indikera om en viss gärningsman är närvarande.
Det första testet av Nanologix-systemet har genomförts av en grupp forskare vid University of Texas Health Sciences Center på en bakterie som kallas grupp B-streptokocker. Även känd som GBS, kan det orsaka matning, andning och andra problem hos ett nyfött barn om dess mamma är infekterad med det vid tidpunkten för förlossningen. På grund av detta testas de flesta gravida kvinnor för GBS ungefär en månad innan deras förfallodatum, med ett odlingstest som ger resultat inom två till tre dagar. Om resultaten är positiva kan antibiotika eliminera infektionen innan barnet föds.
Men om en kvinna kommer till ett sjukhus under förlossning och aldrig har testats för GBS, bedöms hon för GBS-risk och får ofta stora doser av bredspektrumantibiotika, för säkerhets skull. Eftersom riskbedömningen i grunden består av läkarens bästa gissning, kommer vissa patienter som behöver antibiotika inte att få dem, och andra som inte behöver dem.
En studie publiceras online denna månad i American Journal of Perinatology forskare från University of Texas visar att Nanologix-testet kan ge tillförlitliga resultat på så få som fyra timmar. Det är inte tillräckligt snabbt för att förhindra antibiotikatillförsel till oprövade kvinnor som redan är i förlossning, men det är tillräckligt snabbt för att veta om deras nya barn ska övervakas för tecken på infektion. Det skulle vara fantastiskt att få ett snabbare vändningstest, säger Kristin Brigger, en privatpraktiserande obstetriker och gynekolog från Houston som inte var involverad i forskningen. För patienter i den akademiska miljön, patienter utan god mödravård och hög risk för prematur förlossning skulle det vara riktigt bra.
Annan, mer avancerad teknik erbjuder redan mycket snabbare vändning än Nanologix-plattorna. Polymeraskedjereaktionsmaskiner kan identifiera infektion på så lite som 30 minuter, tillräckligt snabbt för användning mellan förlossningens början och förlossningen. Men sådana maskiner kan vara dyra, liksom de individuella testerna, och tekniken är inte alltid tillgänglig på kommunala sjukhus. Däremot kostar Nanologix-testsatserna mellan $5 och $10, bara något mer än det vanliga testet, och kan göras i alla sjukhuslabb. Barnhizer säger att företaget också har utvecklat kit som kan upptäcka E. coli, salmonella, listeria , och mer; Nanologix planerar att lämna in det första testet (för GBS och andra grampositiva bakterier) till U.S. Food and Drug Administration senare i år, med förhoppningar om godkännande under första kvartalet 2012.
Nanologix arbetar också med U.S. Environmental Protection Agency att utveckla kit som kan användas under utbrott för snabbare, mer tillförlitlig upptäckt av vattenburna mikroorganismer som E. coli och cryptosporidium. Det är en riktigt bra teknik, eftersom den förkortar en process på 12 till 18 timmar till fem eller sex, så vi kan få svar på om vår målbakterie finns där eller inte inom en dag, säger Gerard Stelma Jr. , en senior mikrobiolog med EPA i Cincinnati. Inte bara är tillgängliga tester långsamma, säger han, utan deras effektivitet varierar också från dag till dag. När jag såg vad de gjorde tänkte jag att detta är den mest nya metoden jag har sett på ett antal år.