Российские ученые научились определять патогены по профилю поверхностного натяжения жидкости

Ученые Пензенского государственного университета (ПГУ) запатентовали способ идентификации возбудителей инфекций с помощью тензиометрии — измерения поверхностного натяжения жидкости. Разработка позволяет определить вид микроорганизма за 100 секунд после подготовки пробы и, по данным разработчиков, может ускорить начало специфической терапии по сравнению с традиционным бактериологическим исследованием. 

Новую методику разработали специалисты Медицинского института ПГУ совместно с врачами пензенских больниц. Она может использоваться в хирургии, терапии, гинекологии и других направлениях медицины для выявления патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. В основе технологии лежит анализ поверхностного натяжения раствора, содержащего инактивированные продукты жизнедеятельности бактерий и лизатов — остатки клеточных структур после гибели микроорганизма.

Каждый вид микроорганизма вырабатывает собственный набор поверхностно-активных веществ, формирующий характерный тензиометрический профиль. Полученные показатели сравниваются с эталонными моделями, заранее созданными для известных видов бактерий. Анализ и сопоставление данных выполняет программа со встроенной нейросетью, что должно снизить влияние субъективной оценки специалиста. При этом, поскольку после обработки в образце не остается живых бактерий, дальнейшая работа с материалом, как заявляют авторы, безопасна для медицинского персонала.

Перед созданием метода исследователи сформировали эталонную базу, изучив 48 образцов музейных культур — по 16 проб Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Enterococcus faecalis. Для каждого вида были рассчитаны модели динамического поверхностного натяжения, которые затем загрузили в программное обеспечение. Разработчики проверили технологию примерно на 30 образцах биоматериалов пациентов с абсцессами, нагноением послеоперационных ран и гнойными инфицированными ранами. По информации ПГУ, результаты идентификации во всех случаях (100%) были подтверждены традиционным бактериологическим методом.