Сверхбыстрый бактериальный тест на основе наноразмерных «камертонов»

наноразмерные-устройства

Основанный на использовании наноразмерных «камертонов» бактериальный тест, который способен сократить до минут время, необходимое для наблюдения за поведением бактерий и спасти жизнь больного, разработали исследователи из Швейцарии (Федеральная политехническая школы Лозанны). Некоторые бактериальные инфекции столь опасны, что если не начать немедленное лечение нужным антибиотиком, пациент может и умереть. Но, к сожалению, при наличии лишь имеющихся на сегодня методов, для того, чтобы провести бактериальный тест, требуются дни, а то и недели.

Сегодня для определения реакции бактерии на применение антибиотика, необходимо наблюдение за ними в процессе выращивания в культуре. Например, вызывающие туберкулёз бактерии, требуют наблюдения в течение целого месяца.

Разработанные в новой работе наноразмерные «камертоны» — это крошечные, тоньше человеческого волоса, и чувствительные частички, которые способны улавливать почти неощутимые колебания, испускаемые бактериями на атомном уровне. В своём исследовании учёные показали, что наблюдаемые под атомным микроскопом «камертоны» помогают обнаружить очень низкие концентраций бактерий, охарактеризовать их метаболизм и количественно в пределах минут проследить реакцию бактерий на антибиотик.

Метаболическая активность живых бактерий представляет собой ряд химических реакций, происходящих в живой клетке и поддерживающих жизнь. Учёные предположили, что источником микроскопических колебаний, фиксируемых предложенным методом, является именно метаболическая активность бактерий. Культура бактерий, размещённая вблизи «камертонов, вызывает их колебания. Сами осцилляции очень малы — около одной миллионной доли миллиметра. Фокусируя луч лазера на «камертон» и наблюдая за его отражением, учёные, для удобства регистрации, преобразовали свет в электрический сигнал.

Электрический сигнал в форме прямой линии является признаком отсутствия живой бактерии. Это и есть эффективный способ определения того, достигло ли применение антибиотика желаемого результата. Такой метод очень полезен при исследовании резистентных штаммов. Он быстр и точен. И является прекрасным инструментом как для врача, подбирающего необходимую дозу антибиотика, так и для исследователя, определяющего, какой метод лечения наиболее эффективен. Проведение бактериального теста на кишечной палочке (Escherichia coli) и стафилококке золотистом (Staphylococcus aureus), подтвердило, что живая бактерия создаёт больше флюктуаций, нежели та, которая находится под воздействием антибиотиков.

Исследователи миниатюризировали своё устройство таким образом, что оно оказалось размером в спичечный коробок. Предполагается, что замена лазера пьезоэлектрическим детектором позволит дополнительно уменьшить его до размеров микрочипа. Не за горами и создание устройства, в котором можно будет провести бактериальный тест сразу на несколько антибиотиков в течение нескольких минут. Учёные предполагают, что метод наноразмерных «камертонов» будет полезен и при определении результатов химиотерапии.

Коррекция избыточного веса возможна с помощью электронного чипа

Подавить аппетит и провести, таким образом, коррекцию избыточного веса может интеллектуальный микрочип, созданный английскими учёными из Королевского колледжа Лондона (Imperial College London). Предполагается, что вот-вот начнутся его испытания на подопытных животных. А клинические испытания можно ожидать в течение ближайшие двух — трёх лет.

Необычность чипа в том, что он подсоединяется к блуждающему нерву, десятому, связанному с мозгом нерву, который контролирует аппетит и многие другие рефлекторные функции тела, такие как сердцебиение, дыхание, секреция кислот в пищеварительном тракте, сокращения кишечника. Информацию обо всём этих системах нерв посылает непосредственно в мозг.

Устройство коррекции избыточного веса включает «умный» имплантируемый модулятор, размер которого составляет несколько миллиметров, прикрепляемый с помощью манжетного электрода к блуждающему нерву, находящемуся внутри брюшной полости.

Чип и манжета предназначены для чтения и обработки электрических и химических характеристик аппетита, воспринимаемых в нерве. Чип реагирует на эти характеристики и посылает в мозг сигналы, притупляющие желание есть. Учёные считают, что регистрация химических, а не физических импульсов, позволит сделать устройство более точным. Кроме того, чип только контролирует аппетит, а не подавляет его совсем, так что человек просто станет есть медленнее, а не отказываться от пищи совсем

Related posts

Leave a Comment

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

This blog is kept spam free by WP-SpamFree.