Al tratar infecciones agudas en pacientes, los proveedores de atención médica deben poder identificar de manera rápida y precisa los mejores antibióticos para combatir la infección.

Al tratar infecciones agudas en pacientes, los proveedores de atención médica deben poder identificar de manera rápida y precisa los mejores antibióticos para combatir la infección.

Un equipo de investigación dirigido por investigadores de la Academia de Ciencias de China (CAS), el Instituto de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos de Qingdao (QIBEBT) y el Hospital de la Facultad de Medicina de la Unión de Beijing, ha desarrollado un sistema automatizado que proporciona resultados rápidos y precisos para determinar los mejores antibióticos y la dosis correcta. .

Este sistema automatizado, la prueba de susceptibilidad clínica a los antimicrobianos ramanometría (CAST-R), se basa en la microespectroscopia Raman, una técnica espectroscópica que se puede utilizar para identificar moléculas específicas. Puede ofrecer un gran potencial para el tratamiento de infecciones del torrente sanguíneo en humanos.

Sus hallazgos fueron publicados en la revista el 18 de abril. mlife.

Las pruebas tradicionales de susceptibilidad antimicrobiana (AST) son la herramienta esencial para identificar específicamente qué antibiótico es más efectivo para tratar una bacteria u hongo en particular. Pero consumen mucho tiempo, son intensivos en mano de obra e inestables.

La sepsis, un tipo de infección aguda de la sangre, tiene una tasa de mortalidad del 20 al 40 %, y cada hora de retraso en obtener el informe AST aumentaría la tasa de mortalidad en un 7,6 %. La tigeciclina es un antimicrobiano de última línea que se usa para tratar infecciones de la sangre. «Desafortunadamente, ha surgido resistencia a la tigeciclina en muchos patógenos de la sangre», dijo YANG Qiwen, autor principal del estudio y subdirector del Departamento de Laboratorio Clínico del Peking Union Medical College Hospital.

Los AST tradicionales para la tigeciclina han sido lentos, tediosos e incluso plagados de imprecisiones. La tigeciclina AST tiene un tiempo de respuesta de 36 a 48 horas desde el hemocultivo positivo hasta los resultados de AST. «Se necesitan con urgencia métodos rápidos y fiables para la resistencia a la tigeciclina», dijo ZHU Pengfei, científico de QIBEBT, CAS.

Por lo tanto, el equipo de investigación utilizó la tigeciclina como modelo principal y estableció un sistema CAST-R automatizado utilizando el D2Tecnología de microespectroscopia Raman con sonda O para realizar AST en infecciones del torrente sanguíneo. CAST-R puede ayudar a los médicos a determinar rápidamente qué antibiótico usar y cuánto prescribir.

El proceso del equipo utiliza un robot líquido para el pretratamiento de muestras y un esquema de control basado en el aprendizaje automático para recopilar los datos y mantener el control de calidad. Cada espectro Raman de una sola célula (SCRS) producido por su método contenía miles de picos Raman que proporcionaban información rica sobre las células, como una huella digital molecular de cada célula.

En sus pruebas, el método CAST-R de tres horas logró una precisión excelente y demostró ser diez veces más rápido que el método AST tradicional. Su método manejó 96 reacciones de desafío con antibióticos paralelas y produjo espectros Raman con una calidad equivalente a la lograda por el método manual que consume más tiempo. «La automatización, la velocidad, la confiabilidad y la amplia aplicabilidad sugieren que CAST-R es un AST clínicamente valioso para las infecciones del torrente sanguíneo», dijo REN Lihui, profesor asociado de QIBEBT, CAS.

«Los puntos fuertes de un SCRS, que también incluyen la riqueza de la información, la resolución de una sola célula y la capacidad de acoplarse con la secuenciación de una sola célula posterior, aún no se han aprovechado por completo en este estudio, y esa será nuestra prioridad para el futuro. «, dijo XU Jian, otro autor principal del estudio y director del Centro de Células Únicas en QIBEBT.

El equipo planea explorar estas fortalezas y mejorar aún más el proceso CAST-R. «Al refinar el proceso de flujo de trabajo CAST-R, nuestro objetivo es proporcionar una gama de nuevas aplicaciones en el diagnóstico clínico basadas en tecnologías microbianas unicelulares para combatir las superbacterias y respaldar el tratamiento personalizado de infecciones», dijo YANG Qiwen.


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