Микробиологи разработали недорогой тест на бумажной основе, который может быстро идентифицировать несколько типов опасных микроорганизмов. Точность системы составляет 90%. Результаты исследования опубликованы в журнале Analytical Chemistry.

Разработка представляет собой бумажный датчик размером примерно 3 х 5 см. На его поверхности расположена сетка, состоящая из маленьких кругов, на них помещают тестируемые образцы бактерий. Устройство получило название «Бумажная ратиометрическая флуоресцентная сенсорная матрица». Для исследования были разработаны и синтезированы флуоресцентные красители, способные «чувствовать» тонкие биохимические различия каждого типа бактерий и превращать эти различия в разные флуоресцентные сигналы.

Высушенные красители помещаются на круги матрицы. Поверх них располагают образец бактерий, таких как кишечная палочка. Под воздействием ультрафиолетового цвета красители активируются и подают сигналы системе. Считыватель сканирует их. В результате получается флуоресцентный рисунок, который передается от считывателя в программу искусственной нейронной сети, которая идентифицирует тип бактерий.

Ученые протестировали систему, используя коллекцию из 16 видов бактерий. Система правильно идентифицировала 16 видов более чем в 90% случаев — уровень точности, который может предоставить медицинскому работнику ценную информацию о конкретных бактериях у инфицированного человека. Что позволяет проводить точное и быстрое лечение антибиотиками. Тест также определил, были ли бактерии грамположительными или отрицательными с точностью 95%.

Бактериальные инфекции являются основной причиной заболеваний и смертей во всем мире. Проблема усугубляется медленной или неточной диагностикой. Новый устройство было разработано для использования, в том числе, в самых отдаленных частях мира, где современные методы, требующие сложного оборудования невозможны.

«Разработанная нами технология чрезвычайно чувствительна и точна для идентификации видов бактерий, а также проста в производстве, — пояснил Денис Свечкарев, один из авторов исследования. — Тест также достаточно прочен, чтобы выдержать доставку в отдаленные места, и достаточно прост, чтобы его мог легко использовать медицинский персонал с ограниченным обучением и оборудованием».

Анализ по Граму — это метод, который дополнительно определяет состав бактерий и имеет решающее значение для определения того, какие типы антибиотиков наиболее эффективны.