IIT Madras разрабатывает недорогое устройство на основе чипов для быстрого тестирования восприимчивости к антибиотикам

Исследователи из Индийского технологического института (IIT), Мадрас, разработали инновационные и доступные микрофлюидные устройство, которое может быстро определить По словам официальных лиц, являются ли бактерии устойчивыми или восприимчивы к антибиотикам.

Обеспечение доступа

В отличие от многих современных методов, которые полагаются на дорогостоящие металлы, сложные процессы изготовления или требуют высококвалифицированных техников, это устройство на шипе основана на углеродных электродах с экраном, встроенными в простой микрофлюидный чип.

Этот подход делает устройство не только экономичным, но и подходящим для развертывания в небольших клиниках и сельских центрах здравоохранения.

Согласно S Pushpavanam, председатель председателя Института YBG Varma, Департамент химической инженерии, IIT Madras, устройство, разработанное для скорости, чувствительности и простоты использования, обладает высокой потенциалом для ранней диагностики и лучшего лечения бактериальных инфекций, особенно в регионах с ограниченным доступом к передовой лабораторной инфраструктуре.

Быстрые результаты

Устройство может дать результаты в течение трех часов и основано на «электрохимической спектроскопии импеданса».

Устойчивость к антимикробным препаратам (AMR) является одной из самых насущных задач, стоящих перед глобальными системами здравоохранения сегодня.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определила AMR как одну из 10 лучших угроз для глобального здравоохранения, и, по оценкам, показывают, что почти 4,95 миллиона смертей в мире в 2019 году были связаны с бактериальным AMR.

«Бремя особенно высокое в странах с низким и средним уровнем дохода, где диагностические объекты ограничены, а инфекции часто остаются необработанными или неправильно управляются.

Тестирование на антимикробную восприимчивость (AST) является важным методом, используемым для определения того, какие антибиотики будут работать против конкретной инфекции. Это помогает врачам выбирать правильное лечение и избегать неправильного использования антибиотиков, что является основной причиной AMR.

«Тем не менее, традиционные методы AST, которые включают растущие бактериальные культуры и наблюдение за их реакцией на антибиотики, являются трудоемкими и, как правило, занимают от 48 до 72 часов. Эта задержка может привести к использованию антибиотиков широкого спектра в качестве остановки, что, в свою очередь, усугубляет проблему сопротивления»,-сказал Пушпаванам.

Экономически эффективно

Чтобы решить эти ограничения, команда IIT Madras разработала ε-µD-экономически эффективное фенотипическое устройство тестирования, которое использует электрохимические сигналы для оценки роста бактерий и восприимчивости к антибиотикам.

«Это устройство соответствует нескольким ключевым критериям, изложенным ВОЗ, включая доступность, скорость, простоту использования и надежность. Обращаясь к этим приоритетам, ε-µD делает значительный шаг к тому, чтобы сделать тестирование на антимикробные восприимчивости более доступными, особенно в условиях с низким содержанием ресурсов»,-сказал Пушпаванам.

Исследование было опубликовано в престижном Природа научные отчетырецензируемый, открытый, открытый научный мега-журнал, опубликованный Природная портфель (часть природы Springer), охватывающая все области естественных наук.

«Важным аспектом нашего устройства является использование специально подготовленного питательного раствора, которое служит двойной цели. Он не только поддерживает рост бактерий, который необходим для тестирования, но также повышает чувствительность электрических сигналов, которые мы используем для обнаружения. По мере того, как бактерии растут, они вызывают измеримые изменения в электрических свойствах решения, которые могут точно отслеживать бактерии», – говорит PollPavanam.

«Этот подход окажет реальное влияние на пациентов в подразделениях интенсивной терапии, которые могут страдать от осложнений из-за бактериальных инфекций. Это поможет врачам назначить правильное лечение и может быть спасительным.

Дальнейшие исследования

«В настоящее время мы делаем клиническую проверку в сотрудничестве с больницей Института IITM. После строгой клинической проверки мы планируем коммерциализировать это с помощью нашего стартапа, Kaappon Analytics India Private Limited», – добавил он.

Исследователи протестировали устройство на двух типах бактерий-грамотрицательной E Coli и Gram-позитивной B Subtilis.

Они использовали два антибиотика с различными способами действия – ампициллин, который убивает бактерии, и тетрациклин, который мешает им расти – чтобы подтвердить способность устройства обнаруживать оба вида ответов.

Опубликовано – 25 августа 2025 г. 18:36