ابتكر علماء من جامعة موسكو ومركز غاماليا الوطني لبحوث الأوبئة والأحياء الدقيقة أجهزة استشعار نانوية للكشف عن البكتيريا المقاومة لمضادات الحيوية وتحليلها بسرعة.

وتقول ليوبوف أوسمينكينا مديرة مختبر قسم الفيزياء الطبية بكلية الفيزياء بالجامعة: "لقد أنشأنا منصة تجمع بين الحساسية الجزيئية العالية، وقابلية تكرار الإشارات، وسرعة الحصول على النتائج. يمكن أن تصبح هذه الأنظمة أساسا لأجهزة تشخيص مدمجة لتحديد سريع للعدوى البكتيرية واختيار علاج فعال مضاد للميكروبات مباشرة في نقطة الرعاية الطبية".

ويشير مصدر في الجامعة إلى أن المستشعرات الجديدة تعتمد على أسلاك نانوية سيليكونية مسامية معدلة بجسيمات نانوية ثنائية المعدن من الذهب والفضة.

ويقول: "تجمع هذه البنية بين نهجين بصريين متكاملين: التداخل والتحليل الطيفي، استنادا إلى تأثير تشتت رامان العملاق. يضمن النهج الأول تسجيل البكتيريا من خلال تغييرات في السمك الضوئي الفعال لطبقة المستشعر، بينما يضمن النهج الثاني كشفا عالي الحساسية للأنماط الطيفية التي تعكس التركيب الجزيئي لجدار خلية الكائنات الدقيقة دون استخدام علامات".

وقد أكدت نتائج اختبار المستشعرات على بكتيريا Listeria innocua، وهي كائنات دقيقة غير ممرضة، تشبه بنيتها بعض مسببات الأمراض إيجابية الغرام، الحساسية العالية للكاشفات. كما تمكن الباحثون من تقييم الاستجابة الجزيئية للخلايا البكتيرية لمختلف مضادات الحيوية التي تفاعلت معها على سطح المستشعرات مباشرة.

ويقول المصدر: "لا يتطلب النهج المقترح زراعة طويلة الأجل ويوفر استجابة طيفية خلال الساعات الأولى من الملاحظة، وهذا يتجاوز بشكل كبير سرعة الأساليب المظهرية التقليدية المستخدمة في علم الأحياء الدقيقة السريرية. ويمكن بفضل إمكانية تطوير التكنولوجيا واستخدام المواد المتوافقة حيويا ، تكييف الابتكار مع مجموعة واسعة من المهام في الطب وعلم الأحياء الدقيقة وصناعة الأغذية والمراقبة البيئية".