Устройство, которое обнаруживает антибиотики в выдыхаемом воздухе

Исследователи из Фрайбургского университета в Германии разработали чип (микросхему), который может измерять уровень антибиотиков в дыхании, что потенциально открывает путь к быстрому тестированию антибиотиков на месте. Обеспечение правильного уровня антибиотиков в организме имеет решающее значение для эффективного лечения инфекций и предотвращения побочных эффектов лекарств или развития устойчивых к антибиотикам бактерий. Чип обеспечивает быстрое и неинвазивное тестирование для определения уровня антибиотиков в организме, потенциально позволяя проводить персонализированную лекарственную терапию.

Данные своего исследования ученые опубликовали в журнале Advanced Materials.

Устойчивость к противомикробным препаратам - это растущая проблема, которая обязана своим распространением неправильному применению антибиотиков. При введении слишком низкой дозы устойчивые микробы могут выживать и размножаться, способствуя неудачному лечению и появлению устойчивости к антибиотикам. Если доза слишком высока, то могут возникнуть побочные эффекты. Однако назначение "правильной" дозы является сложной задачей, поскольку каждый пациент реагирует по-разному, а различия в метаболизме могут привести к тому, что в кровь попадут и останутся в ней совершенно разные концентрации назначенного антибиотика.

Лучший способ персонализации антибиотикотерапии - непосредственное измерение уровня препарата в организме после введения дозы, а затем корректировка дозы по мере необходимости для поддержания уровня препарата в пределах оптимального терапевтического окна. Однако в настоящее время не хватает методов, позволяющих быстро и неинвазивно проводить такое тестирование.

Именно здесь новейшая технология призвана изменить ситуацию. В чипе применяются синтетические белки, похожие на те, которые используются устойчивыми бактериями для обнаружения антибиотиков в окружающей среде.

Маленький микрофлюидный чип содержит белки, которые закреплены на полимерной пленке. Антибиотик в образце дыхания связывается с белками, вызывая изменение электрического тока. Как заявил один из исследователей Кан Динсер,

До сих пор ученые могли обнаружить только следы антибиотиков в дыхании. С нашими синтетическими белками на микрофлюидном чипе мы можем определить концентрации в дыхательном конденсате, даже самые мельчайшие, и они коррелируют с показателями, полученными при анализе крови. Это говорит о том, что технология пригодна для надежного неинвазивного тестирования.