Investigadores del Instituto Indio de Ciencias (IISc) han desarrollado un método para identificar y verificar rápidamente si una bacteria que causa una enfermedad está viva o muerta.

Utiliza espectroscopía Raman, una técnica que se usa generalmente para identificar enlaces químicos en materiales, para reconocer bacterias y comprobar su viabilidad, o su estado de vida.

"La singularidad de este estudio es la rapidez y sensibilidad del método, y su potencial para ser modificado en un lado de la cama, dispositivo de sobremesa para diagnóstico, "dice Srividya Kumar, un ex Ph.D. estudiante del Departamento de Química Física e Inorgánica, y primer autor del estudio publicado en la revista Química analítica y bioanalítica .

Detección rápida del agente patógeno o patógeno que causa la enfermedad, así como comprobar si está vivo o no en las muestras de los pacientes es clave para el tratamiento de enfermedades infecciosas. La identificación de la viabilidad del patógeno también ayuda a los médicos a decidir la dosis de antibióticos que se recetará. y reduce la posibilidad de prescripción excesiva que puede provocar resistencia a los antibióticos.

Las bacterias infecciosas generalmente se identifican mediante técnicas como el cultivo, es decir, cultivarlas en un medio nutritivo en una placa de Petri. Puede tomar de dos a tres días rastrear su crecimiento y confirmar si están vivos o muertos. Además, Las bacterias que son difíciles de cultivar en cultivos de laboratorio a menudo pasan desapercibidas con los métodos convencionales. Los métodos más sofisticados como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) crean un perfil genético del microbio, pero no puedo decir si está vivo o muerto.

La espectroscopia Raman se utiliza ampliamente en el campo de la química para sondear la estructura de moléculas. En este estudio, sin embargo, Kumar y sus colegas han combinado este enfoque con microscopía avanzada para verificar la presencia de bacterias. Utilizaron esta técnica para detectar si la bacteria de la tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis) estaba presente en un medio de muestra que se asemeja al esputo. También analizaron muestras que contenían otros cinco microbios.

Usando el microspectroscopio, los investigadores hicieron rebotar un rayo láser en la muestra y capturaron la luz dispersada por la muestra en forma de espectro, que varía con la composición bioquímica de la bacteria. Cada especie bacteriana genera un espectro único con valores específicos para la intensidad y la posición de la longitud de onda de la luz dispersa, dependiendo del tipo de enlaces químicos presentes dentro de la célula bacteriana. La técnica fue lo suficientemente sensible como para generar un espectro incluso para una sola célula bacteriana.

El material que se utiliza para montar las bacterias en esta técnica, conocido como el sustrato, También es crucial porque algunos sustratos pueden agregar ruido al perfil bioquímico. Los investigadores desarrollaron un Sustrato de película delgada a base de aluminio que no genera señales de fondo que puedan interferir con los espectros.

Usando este método, los investigadores no solo pudieron identificar la bacteria, sino que también pudieron diferenciar entre células bacterianas vivas y muertas, ya que la composición química de las dos es diferente, dentro de las dos o tres horas posteriores a la recolección de la muestra.

Como cada especie bacteriana da lugar a un espectro único, Eventualmente, podría ser posible construir una base de datos de patógenos que pueda usarse en el diagnóstico clínico.

"Aunque hemos validado el método para la tuberculosis, la metodología se puede extender a cualquier tipo de infección bacteriana, "dice Deepak Saini, profesor asociado del Departamento de Reproducción Molecular, Desarrollo y Genética, IISc, y uno de los autores principales del estudio.