Портативное устройство с микрофлюидным чипом для экспресс-оценки антибиотикорезистентности микроорганизмов с применением спекл-анализа
Проблема, решаемая рамках проекта
Определение устойчивости (антибиотикорезистентности) микроорганизма к определенному антибиотику является главной задачей при лечении инфекционных заболеваний, и чем быстрее она определяется при острых инфекциях, тем выше шанс успешного лечения пациента. Поэтому перед назначением антибиотика при острых инфекционных заболеваниях проводятся лабораторные исследования, в которых проводится анализ воздействия конкретных препаратов на возбудителя инфекции.
При этом, широко распространенные методы анализа резистентности микроорганизмов, такие как диск-диффузионные методы (например, метод Кирби-Бауэра), занимают в среднем около суток времени, особо критичного при лечении острых бактериальных инфекций. Также перед проведением анализа резистентности бактерий проводится операция изоляции для получения пробы с чистой бактериальной культурой, время которой составляет от нескольких дней. Поэтому в данной работе предлагается прибор, который может ускорить проведение данного анализа и включает в себя микрофлюидный узел для автоматизации процессов пробоподготовки.
Цель проекта
Данный проект направлен на создание прибора для оценки жизнеспособности микроорганизмов в присутствии антибиотиков методом анализа спекл-паттернов, генерируемых лазерным излучением, рассеянным на суспензиях данных микробов. По данным, полученным на лабораторном макете на предыдущих этапах разработки, этот метод позволяет проводить исследования антибиотикорезистентности намного быстрее (были зафиксированы результаты менее, чем за 15 минут), чем стандартные методы, широко распространенные в клинико-диагностических лабораториях (в среднем около суток). При этом разрабатываемый прибор предполагает проведение параллельных (многоканальных) измерений, что позволит многократно ускорить процесс измерения. Также планируется достичь автоматизации процесса пробоподготовки, предшествующего анализу, внедрением лаборатории-на-чипе, которая будет проводить операции выделения культур и их смешивания с антибиотиками.
Таким образом, внедрение данного прибора в лаборатории позволит ускорить принятие решений о выборе конкретного антибиотика в рамках лечения инфекционных заболеваний.
