Команда инженеров и биотехнологов из Университета Фрайбурга разработала биосенсор — чувствительный микрожидкостный чип, позволяющий определить точную концентрацию антибиотиков в организме человека с помощью образцов дыхания. До настоящего времени ученым удавалось только выявлять следовое количество антибиотика в выдыхаемом воздухе, сообщает портал Medicalxpress.
С помощью биосенсора можно одновременно измерять несколько образцов и тестируемых веществ. Исследователи протестировали чип на образцах крови, плазмы, мочи, слюны и дыхания свиней, получавших антибиотики. Результаты, полученные с помощью биосенсоров, были такими же точными, как и лабораторные.
Принцип работы микрожидкостного биосенсора основан на синтетических белках, которые реагируют на антибиотики. Так, чип может распознавать бета-лактамные антибиотики, например, пенициллин (также цефалоспорин, карбапенем и монобактам, — прим. ред), прикрепленные к полимерной пленке.
Реакция белков на антибиотики вызывает изменение тока как в батарее: чем больше антибиотика присутствует в образце, тем меньше ферментного продукта вырабатывается, что приводит к более низкому измеряемому току.
Благодаря созданному биосенсору в будущем станет возможным точный и быстрый подбор необходимой дозы антибиотика без отправки образцов крови в лабораторию, что важно при лечении тяжелобольных пациентов.
Также врачам будет удобно поддерживать уровень антибиотиков в пределах индивидуального терапевтического диапазона для пациентов, страдающих тяжелыми инфекциями, подверженных риску сепсиса, органной недостаточности и т.д.
Кроме этого, разработка поможет справиться с антибиотикорезистентностью (неадекватное введение антибиотиков ведет к мутации бактерий — они становяься устойчивыми к лекарствам, которые перестают действовать).
Сейчас планируются клинические испытания для проверки биосенсора путем тестирования системы на дыхании человека.
Источник:
