17:45 2022-01-18
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Oprirea rezistenței la antibiotice este puțin mai puțin inutilă
_ Oprirea rezistenței la antibiotice este puțin mai puțin inutilă
O nouă platformă experimentală dezvoltată la Universitatea Rice promite să accelereze descoperirea modului în care bacteriile infecțioase devin rezistente la antibiotice.
Aplicația microfluidică a bioscientistului Rice Yousif Shamoo și echipa sa. încapsulează rapid bacteriile cu concentrații diferite de antibiotice pentru a analiza modul în care acestea evoluează pentru a deveni rezistente.
Detaliile apar în revista American Chemical Society ACS Infectious Diseases.
„Ideea de a folosi microfluidica încapsularea celulelor nu este nou; există deja o mulțime de dispozitive lab-on-a-chip”, a spus Shamoo, care este specializat în studiul bacteriilor multirezistente la medicamente. „Ceea ce am făcut este să o aplicăm la descoperirea biomarkerilor pentru rezistența la antibiotice.”
Tehnica stabilită pentru studierea rezistenței implică hrănirea cu antibiotice în cantități crescânde treptat în fiole de bacterii într-o soluție. Acest lucru dezvăluie modul în care unii microbi dezvoltă rezistență, dar favorizează mutanții care cresc cel mai repede și îngreunează controlul altor factori, cum ar fi dimensiunea populației, numărul de generații și spațiul pe care îl ocupă, toate acestea putând influența procesul evolutiv.
Punerea celulelor în micropicături depășește aceste limitări, permițând cercetătorilor să-și ajusteze mediile, permițându-le să studieze noi traiectorii evolutive.
„Picăturile sunt un mediu controlat în care celulele cresc în propriile ecosisteme.” spuse Shamoo. „Acest lucru este similar cu ceea ce se întâmplă atunci când o rană se stabilește în corpul tău, unde există câteva bacterii în loc de milioanele într-o eprubetă. Credem că aceste picături microfluidice sunt o mai bună aproximare a stadiilor incipiente ale unei infecții.”
Un mililitru de emulsie de bacterii/doxiciclină poate conține aproximativ 2,6 milioane de picături, fiecare dintre acestea putând fi considerată un bioreactor minuscul, a spus el.
„Este nevoie doar de aproximativ o linguriță de soluția de a produce rapid, literalmente, aproximativ un milion de micropicături, în timp ce înainte am fi folosit litri”, a spus Shamoo. „Acest lucru ne permite să facem studii foarte dens replicate, care pur și simplu nu sunt posibile atunci când ești limitat la eprubete.”
Dispozitivele dezvoltate de cercetătorul postdoctoral și autorul principal Seokju Seo și studenta Saoirse Disney-McKeethen generează picături acoperite cu ulei cu dimensiuni bine definite. „Controlăm dimensiunea picăturilor prin microcanale gravate pe plachete de siliciu prin fotolitografie”, a spus Seo. Napolitanele gravate au fost apoi folosite ca maeștri pentru a modela dispozitivele polimerice.
Pentru experimentele lor de demonstrare a conceptului, au expus bacteriile unicelulare Escherichia coli la cantități variate de doxiciclină pentru a analiza condițiile în care bacteriile. dezvoltă rezistență la antibioticul comun.
Fiecare cursă experimentală conținea o configurație de dimensiune a picăturilor, număr de bacterii și concentrație de antibiotic. După ce au permis celulelor să se reproducă, genomul lor a fost analizat de co-autorul Heer Mehta, un microbiolog în laboratorul Shamoo.
„Picăturile sunt destul de rezistente datorită agenților tensioactivi pe care îi folosim și își mențin coerența pentru peste 24 de ore”, a spus Disney-McKeethen. „Putem apoi extrage și izola ADN-ul și să-l trimitem pentru secvențierea întregului genom.”
Cercetătorii au observat că platforma lor a prezentat nu numai genul de evoluție observat în studiile tradiționale, ci și căi necunoscute anterior către rezistență care a implicat modificări la scară largă ale structurilor genomice ale celulelor.
Cu experimentele inițiale efectuate, laboratorul testează acum o serie de microbi pentru a vedea cum evoluează rezistența. „Ne extindem grădina zoologică pentru a include alți agenți patogeni mai dificili, inclusiv o tulpină de E. coli despre care știm că este destul de periculoasă în spitale”, a spus Shamoo.
El a spus că platforma poate fi folosită și pentru a analiza rapid și precis biomarkerii și pentru a examina candidații la medicamente, subiectul studiilor în curs de desfășurare în laborator.
Comentarii:
Adauga Comentariu