طابعة المدرسة القديمة تساعد العلماء على اكتشاف البكتيريا في الدم

20 مارس 2023 – عندما تصل عدوى بكتيرية إلى مجرى الدم ، تكون كل ثانية حاسمة. حياة المريض على المحك. ومع ذلك ، فإن اختبارات الدم لتحديد البكتيريا تستغرق من ساعات إلى أيام. أثناء الانتظار ، يصف الأطباء غالبًا مضادات حيوية واسعة النطاق على أمل قتل أي جرثومة قد تكون مسؤولة.

يومًا ما قريبًا ، قد يتقلص وقت الانتظار هذا بشكل كبير ، مما يسمح لمقدمي الرعاية الصحية بالتركيز بسرعة أكبر على أفضل مضاد حيوي لكل عدوى – بفضل ابتكار من جامعة ستانفورد يحدد البكتيريا في ثوانٍ.

تعتمد الطريقة المتطورة على تقنية المدرسة القديمة: طابعة نافثة للحبر ، مماثلة للنوع الذي قد يكون لديك في المنزل ، باستثناء أنه تم تعديل هذه الطابعة لطباعة الدم بدلاً من الحبر.

هذه “الطابعة الحيوية” تقذف قطرات صغيرة من الدم بسرعة – أكثر من 1000 في الثانية. ألقِ ليزرًا على القطرات – باستخدام تقنية تصوير تعتمد على الضوء تسمى مطيافية رامان – واكتشف “بصمة” البكتيريا الخلوية الفريدة.

حجم العينة الصغير جدًا – كل قطرة تبلغ 2 تريليون من اللتر ، أو حوالي مليار مرة أصغر من قطرة المطر – تجعل اكتشاف البكتيريا أسهل. تعني العينات الأصغر عددًا أقل من الخلايا ، لذلك يمكن لتقنيات المختبر فصل الأطياف البكتيرية عن المكونات الأخرى بسرعة أكبر ، مثل خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء.

يقول ديون: “الوعد من أسلوبنا هو أنك لست بحاجة إلى زرع خلايا لوضع المضاد الحيوي في المقدمة”. “ما نجده هو أنه من نثر رامان ، يمكننا استخدام ذلك لتحديد – حتى بدون احتضان المضادات الحيوية – الدواء الذي ستستجيب له البكتيريا ، وهذا مثير حقًا.”

إذا تمكن المرضى من تلقي المضاد الحيوي الأنسب للعدوى ، فمن المحتمل أن يكون لديهم نتائج أفضل.

يقول ريتشارد واتكينز ، دكتوراه في الطب ، طبيب الأمراض المعدية وأستاذ الطب في شمال شرق أوهايو الطبي جامعة. (لم يشارك واتكينز في الدراسة).

يقول واتكينز: “في بعض الأحيان ، على الرغم من أفضل تخمين لديك ، فأنت مخطئ ، ومن الواضح أن المريض يمكن أن يكون له نتيجة عكسية. لذلك إذا كان بإمكانك تشخيص العامل الممرض في وقت أقرب ، فهذا مثالي. مهما كانت التكنولوجيا التي تمكن الأطباء من القيام بذلك فهي بالتأكيد تقدم وخطوة إلى الأمام “.

على المستوى العالمي ، يمكن أن تساعد هذه التقنية في تقليل الاستخدام المفرط للمضادات الحيوية واسعة النطاق ، مما يساهم في مقاومة مضادات الميكروبات ، وهو تهديد صحي ناشئ ، كما يقول ديون.

يعمل الفريق على تطوير التكنولوجيا بشكل أكبر إلى أداة بحجم علبة الأحذية ، ومع إجراء مزيد من الاختبارات ، يتم تسويق المنتج. قد يستغرق ذلك بضع سنوات.

هذه التكنولوجيا لها إمكانات تتجاوز التهابات مجرى الدم أيضًا. يمكن استخدامه لتحديد البكتيريا في السوائل الأخرى ، مثل المياه العادمة أو الأطعمة الملوثة.