Kredit:CC0 Public Domain
Forskare har utvecklat ett nytt och snabbare test för att identifiera hur enskilda bakterier reagerar på antibiotika, som skulle kunna hjälpa till i kampen mot antimikrobiell resistens.
Att veta hur läkemedel påverkar enstaka bakterier kan hjälpa läkare att rikta in rätt antibiotika snabbare, minska behovet av långvarig behandling som på sikt bidrar till antibiotikaresistens.
För första gången kunde forskare vid University of York titta på både formen och simförmågan hos hundratals enstaka bakterier samtidigt. Forskningen visade att de mest effektiva läkemedlen stör bakteriernas rörelse och form.
Nuvarande metoder testar hur bakterier växer och dess reaktion på läkemedel i prover som innehåller miljarder organismer. Eftersom bakterietillväxt är en långsam process, dock, tester kan ta tid och kan vara mindre exakta på grund av analys av batcher av bakterier, snarare än enskilda organismer.
Med det nya testet, bakteriens signatur och dess mottaglighet för droger kunde upptäckas på en timme, jämfört med 24-48 timmar i nuvarande testförhållanden.
Giampaolo Pitruzzello, en Ph.D. student från institutionen för fysik och huvudförfattare till studien, sa:"Individuella bakterier beter sig olika från varandra och att se dem som en stor grupp kan innebära att felaktiga antaganden görs. Detta kan leda till försenade eller förlängda behandlingsregimer.
"Vi ville ha en metod som gjorde att kliniska beslut kunde fattas snabbare och mer exakt. Detta innebar att man hittade ett sätt att fånga individuella bakterier och testa flera funktioner samtidigt, snarare än att odla stora kulturer i en maträtt."
Det nya testet, testades vid University of York, kan analysera hundratals bakterier samtidigt, men på den individuella skalan, förbättra noggrannheten och hastigheten på testet. Den undersöker också flera bakteriers egenskaper, i synnerhet hur bakterierna rör sig och vilka former den kan ta.
Professor Thomas Krauss, från University of Yorks institution för fysik, som ledde forskargruppen, sa:"Denna metod skulle göra det möjligt för läkare att ordinera effektiva, riktade antibiotika tidigt i en infektion, vilket skulle leda till förbättrade kliniska resultat och samtidigt minska den totala antibiotikaanvändningen.
"Målet är att få rätt drog, till rätt patient, vid rätt tillfälle."
Teamet manipulerade vätskor inuti mikrokanaler på en glasskiva så att bakterierna kunde simma med. Kanalerna ledde dem in i små fällor, där forskare sedan kunde injicera droger och övervaka hur de enskilda bakterierna reagerade under mikroskopet.
Dr Adrian Evans, medförfattare och specialist i urogynaekologi vid York Hospital, sa:"Denna nya teknik ger ett snabbt resultat så att vi kan inrikta oss mer exakt på vilket antibiotikum vi ska använda för att få patienterna bättre snabbare. Detta kan mycket väl bidra till att minska bördan av sepsis i våra samhällen, vilket är ett ständigt ökande problem."
Nästa steg i arbetet är att testa metoden med kliniska prov tagna från patienter, innan tekniken kan implementeras i medicinska miljöer.
Forskningen, med stöd av Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), publiceras i tidskriften Lab on a Chip , av Royal Society of Chemistry (RSC).