Новые методы идентификации бактерий могут помочь ускорить диагностику заболеваний

Renishaw inVia Рамановский микроскоп. Фото: Инта Умбрашко.

Pseudomonas aeruginosa — бактериальный штамм, который может быть причиной ряда заболеваний человека. К наиболее серьезным относятся злокачественный наружный отит, эндофтальмит, эндокардит, менингит, пневмония и септицемия.


Среды, в которых чаще всего встречаются эти бактерии, включают почву, растения и воду. Их можно даже обнаружить на коже человека и животных, не вызывая заболеваний, в результате процесса, известного как бактериальная колонизация. Микробиологические исследования могут помочь установить причину некоторых инфекционных заболеваний, что облегчает выбор оптимального лечения. Вот почему так важно найти быстрый и простой способ идентифицировать эти бактерии.

Новое исследование, опубликованное в БиоРискисследовал это, применив спектроскопические методы для быстрого анализа непосредственно с объекта, которым в данном случае была кожа черепахи.

«Микробные организмы играют ключевую роль в здоровье и экологии животных. Европейская прудовая черепаха часто обитает в городских зоопарках и частных домах. Чаще всего на поверхности кожи черепахи обнаруживаются бактерии вида Pseudomonas», — говорит Александр Петюкевич из Даугавпилсского университета, чей команда провела исследование.

Что такое рамановская спектроскопия?

«Классические микробиологические методы исследования имеют ряд недостатков: во-первых, это достаточно длительный процесс. Минимальный срок составляет 3-4 дня, однако, прежде чем будет точно идентифицирован выделенный возбудитель, могут пройти многие дни и даже недели, и для этого используются дорогостоящие химические препараты. и ресурсы», — говорит Петюкевич.

В качестве альтернативы спектрометрия позволяет идентифицировать подготовленный образец микроорганизма, сокращая при этом время идентификации до 5-30 минут. Спектры комбинационного рассеяния света представляют собой ансамбль сигналов, возникающих в результате молекулярных колебаний отдельных компонентов клеток грамотрицательных бактерий, интегрирующихся с белками, липидами и углеводами.

«Этот метод неразрушающего химического анализа предоставляет подробную информацию о химической структуре, фазе и полиморфности, кристалличности и молекулярных взаимодействиях. Он основан на взаимодействии света с химическими связями внутри материала», — говорит Петюкевич.

Новые методы идентификации бактерий могут помочь ускорить диагностику заболеваний

Отбор проб биологического материала из кожи черепахи перед дальнейшим микробиологическим анализом и рамановской спектроскопией. Фото: Инта Умбрашко.

Результаты исследования и последствия

Результаты исследования показали, что бактерии Pseudomonas можно быстро идентифицировать с помощью этой технологии обнаружения, обладающей превосходной аналитической и диагностической чувствительностью, что делает ее надежным методом. В отличие от других методов, этот метод не требует длительной подготовки бактериальных проб и дорогостоящих реагентов, что делает его перспективным для изучения других штаммов бактерий.

«Это исследование продемонстрировало возможность получения быстрых и высококачественных спектров комбинационного рассеяния бактериальных клеток с помощью вибрационной спектроскопии», — заключает Петюкевич. «Раман-спектроскопию можно считать экспресс-методом идентификации микроорганизмов. Она имеет большой потенциал для будущих исследований с участием различных микроорганизмов».

Больше информации:
Александр Петюкевич и др. Перспективы и возможности использования рамановской спектроскопии для идентификации Pseudomonas aeruginosa из кожи черепахи Emys orbcularis (Linnaeus, 1758), БиоРиск (2023). DOI: 10.3897/biorisk.21.111983

Предоставлено Pensoft Publishers

Цитирование : Новые методы идентификации бактерий могут помочь ускорить диагностику заболеваний (14 декабря 2023 г.), получено 14 декабря 2023 г. с https://phys.org/news/2023-12-bacteria-identification-methods-disease-diagnosis.html.

Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых добросовестных сделок в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержимое предоставлено исключительно в информационных целях.