Científicos del Instituto Leibniz de Tecnologías Fotónicas (Leibniz-IPHT), El Centro para el Control y la Atención de la Sepsis del Hospital Universitario de Jena y la Universidad Friedrich Schiller han desarrollado una alternativa más rápida y económica para el diagnóstico de patógenos. La directora del proyecto, la profesora Ute Neugebauer, dice:"Combinamos métodos analíticos basados ​​en luz con procesamiento de muestras de microfluidos. Con nuestro sistema Lab-on-a-Chip, somos capaces de identificar claramente las cepas bacterianas y sus resistencias en menos de tres horas ".

Las prácticas estándar para el diagnóstico de infecciones requieren hasta 72 horas para obtener un resultado confiable. Esto se debe al hecho de que la cantidad de patógenos en una muestra es generalmente demasiado pequeña para realizar pruebas. Por lo tanto, el análisis solo es posible después de un cultivo que requiere mucho tiempo. Durante el tratamiento clínico de infecciones graves como la sepsis, el tiempo es crucial. Los médicos de cuidados intensivos se enfrentan a un dilema alarmante:"Con demasiada frecuencia, tenemos que administrar antibióticos de amplio espectro a ciegas, porque no podemos analizar patógenos ni resistencias potenciales. Por lo tanto, usamos un mazo para romper una nuez. Un círculo vicioso que favorece el desarrollo de nuevas resistencias, "explica el profesor Michael Bauer, director de la Clínica de Anestesiología y Cuidados Intensivos del Hospital Universitario de Jena.

El nuevo método de Jena proporciona un diagnóstico mucho más rápido como base para elegir una terapia confiable. Ute Neugebauer, quien trabaja en Leibniz-IPHT y el Hospital Universitario de Jena señala pequeños electrodos que están fijados en la superficie de un chip del tamaño de una estampilla:"Los campos eléctricos protegen las bacterias en un área muy pequeña". Luego, los científicos de Jena aplican varios antibióticos en diferentes concentraciones sobre las bacterias atrapadas y las examinan con espectroscopía Raman. "Esto significa que irradiamos los patógenos con luz láser y evaluamos el espectro de luz dispersa, "describe Neugebauer el método.

Prof. Jürgen Popp de la Universidad Friedrich-Schiller de Jena, dice, "Después de dos horas, podemos detectar cambios distintos en los espectros Raman. De estos podemos derivar si la cepa es resistente o sensible. Al mismo tiempo, obtenemos información sobre la concentración deseada del antibiótico para limitar el crecimiento bacteriano. Este es un parámetro de diagnóstico importante que influye en el éxito de un tratamiento ". Los resultados se publicaron en Química analítica en febrero de 2018.

La combinación de rápido, Los diagnósticos basados ​​en la luz y un alto nivel de automatización reducen el tiempo desde el muestreo hasta el resultado de 72 horas a solo tres horas y media. "Un procedimiento tan rápido podría revolucionar el diagnóstico de enfermedades infecciosas, "dice la profesora Bettina Löffler, director del Instituto de Microbiología Médica del Hospital Universitario de Jena. En la actualidad, los investigadores están desarrollando una plataforma para su aplicación en hospitales. Un objetivo de mayor alcance es desarrollar un sistema de prueba rápida basado en cartuchos que permita a los médicos generales identificar las resistencias rápidamente.