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Pruebas de susceptibilidad a los antibióticos mediante un microscopio simple y un teléfono inteligente

Conn Hastings |

Investigadores de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suiza han desarrollado una técnica sencilla y rápida para evaluar la susceptibilidad a los antibióticos de muestras bacterianas. En la actualidad, esto requiere mucho tiempo y es ineficiente, y a menudo conduce a la progresión de la enfermedad mientras los pacientes esperan los resultados del laboratorio. Este nuevo enfoque implica un microscopio óptico simple y una cámara de video, como las que se encuentran comúnmente en los teléfonos inteligentes. Las bacterias se cargan en un dispositivo de microfluidos simple y luego se exponen a un antibiótico determinado. Luego se observan las células bacterianas a través del microscopio y se obtienen imágenes de vídeo de las vibraciones a nanoescala que son un sello distintivo de las bacterias vivas. Una vez que las bacterias dejan de vibrar, se puede asumir que están muertas, lo que revela su susceptibilidad al antibiótico.

A. Configuración para realizar una prueba de susceptibilidad a antibióticos basada en la detección óptica de nanomovimientos: un microscopio óptico de bajo costo y un teléfono móvil son suficientes. B. Imagen óptica de la bacteria E. coli. C. Mismo campo de visión que B en colores falsos que resaltan los desplazamientos bacterianos; Rojo: movimiento de gran amplitud; Azul: sin desplazamiento. Crédito: Inés Villalba (EPFL)

La resistencia a los antibióticos se está convirtiendo en un problema creciente cuya lucha y gestión cuesta a los servicios de salud importantes recursos. También es la causa de muchas muertes de pacientes en todo el mundo cada año, y esta cifra aumentará a medida que las bacterias sigan desarrollando resistencia. Es importante determinar si las bacterias que causan una infección en un paciente son resistentes a determinados antibióticos. Administrar el antibiótico incorrecto hará perder un tiempo precioso para controlar la infección, por lo que es clave encontrar el mejor medicamento para usar lo más rápido posible.

Sin embargo, las técnicas de laboratorio actuales no suelen ser muy rápidas y, a menudo, implican cultivar las bacterias hasta que haya suficientes para realizar las pruebas de susceptibilidad, que implican exponer muestras bacterianas a un panel de medicamentos y luego observar si las células bacterianas mueren o no. También existen métodos que implican pruebas genéticas para determinar si las bacterias tienen genes que confieren resistencia contra determinados fármacos. Estos métodos suelen tardar más de 24 horas, lo que puede marcar la diferencia entre que la infección progrese o no, y también pueden requerir equipos de laboratorio costosos y voluminosos y técnicos altamente capacitados para hacer todo bien.

Para abordar esto, estos investigadores han desarrollado una técnica relativamente simple que no requiere equipo especializado. Lo más importante es que es muy rápido y solo lleva unas pocas horas. "Hemos desarrollado una técnica en nuestros laboratorios que nos permite obtener un antibiograma en 2 a 4 horas, en lugar de las 24 horas actuales para los gérmenes más comunes y un mes para la tuberculosis", dijo Sandor Kasas, investigador involucrado en el estudio. . "Nuestra técnica no sólo es más rápida, sino también más sencilla y mucho más barata que todas las que existen actualmente", añadió Ronnie Willaert, otro investigador que contribuyó al proyecto.

El método implica agregar la muestra bacteriana a un dispositivo de microfluidos simple y luego introducir una muestra del antibiótico que se va a analizar. Después de una breve incubación, las bacterias pueden verse y grabarse en vídeo utilizando un simple microscopio óptico y la cámara de un teléfono inteligente. Las bacterias vivas demuestran vibraciones a nanoescala, que pueden verse a través del microscopio. Si las bacterias mueren, dejan de vibrar, lo que también se puede observar a través del microscopio. Estos movimientos celulares son monitoreados por el sistema, revelando la susceptibilidad a los antibióticos de la muestra bacteriana en muy poco tiempo.

Estudio en PNAS : método de nanomovimiento óptico simple para pruebas de viabilidad de una sola bacteria y respuesta a antibióticos

Vía: EPFL

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