חלק מהטיפול הקשה לטיפול בזיהומים עשוי להיות לא עמיד בפני אנטיביוטיקה כפי שנחשבו, על פי מחקרים חדשים תוך שימוש במכשיר מיקרו -פלואידי המשכפל מקרוב את זרימת הנוזלים שנמצאה בגוף מאשר תרבויות סטנדרטיות.
צוות המחקר של אוניברסיטת אילינוי אורבנה-שמפיין, בראשותו של פרופסור ביוכימיה ג'ו סנפיליפו, בדק סוכני אנטיביוטיקה נגד Pseudomonas aeruginosaנחשב לאחד הפתוגנים העמידים ביותר. הם הציגו את התרופות בשיעורים משתנים של זרימת נוזלים וגילו כי בעוד שהחיידקים שגשגו בזרימת נוזלים ללא או נמוך, האנטיביוטיקה הרגה את החיידקים בקצב זרימה גבוה יותר.
בכל פעם שאתה לוקח אנטיביוטיקה בעל פה או על ידי IV, זה לא מייד במקום שהוא אמור להיות. זה יגיע לשם על ידי זרימה בזרם הדם. נוזלים אחרים נעים גם בגוף: בריאות, דרכי השתן, דרכי העיכול. עם זאת, ביולוגים לא באמת חוקרים את ההשפעה של זרימת הנוזלים כאשר הם חוקרים פתוגנים. על ידי שימוש בטכנולוגיה מיקרו -פלואידית זו, המשמשת לעתים קרובות בהנדסה, במסגרת ביולוגיה, מצאנו כי זרימת הנוזלים חשובה מאוד לפעילות אנטיביוטית. יש לנו הזדמנות לשפר את הקרנת התרופות והבדיקה שלנו על ידי התחשבות בהשפעות של זרימת נוזלים. "
ג'ו סנפיליפו, פרופסור, אוניברסיטת אילינוי אורבנה-שמפיין
בין אם במעבדה ביולוגיה או במעבדה קלינית, הדרך הסטנדרטית לחקר חיידקים פתוגניים היא בצלחות, צינורות או בארות – הגדרות שאינן מייצגות את הדינמיקה שנמצאת בגוף. המכשירים המיקרו -פלואידים שקבוצת אילינוי בה נעשה שימוש מאפשרים שליטה מדויקת בקצב הזורם הנוזלים.
"זה רעיון פשוט. ביולוגים פשוט לא עשו את זה כי קשה להשיג עם מה שיש להם בדרך כלל במעבדות שלהם. ההנדסה די פשוטה, מבחינת עיצוב מיקרו -פלואידי. פשוט היינו צריכים להרכיב את הצדדים הטכנולוגיים והביולוגיה," אמר סנפיליפו.
החוקרים בדקו שלושה סוכנים אנטיביוטיים שונים שכנגדם Pseudomonas היה כביכול עמיד. הם ראו שיפוע של פעילות אנטיביוטית שהיה תלוי בקצב הזרימה. תוך כדי זרימה נמוכה, האנטיביוטיקה השפיעה רק על החיידקים כבר בתחילת מסלול הנוזל. עם עליית קצב הזרימה, כך גם טווח ההגעה של הפעילות האנטיביוטית, עד שנמחק מדגם התרבות כולו בקצב הזרימה הגבוה ביותר שנבדק.
הצוות פרסם את תוצאותיו בכתב העת התקדמות מדעית.
"הממצאים שלנו מדגישים כיצד נוכל לעשות עבודה טובה יותר באפיון עמידות לאנטיביוטיקה. אם אתה מקבל זיהום, קלינאי עשוי לקחת מדגם ולבדוק אותה כדי לראות אילו תרופות יעבדו נגד זה. אבל הם בודקים את זה ללא זרימה. כך שהם עשויים לא לתת לך תרופה שבאמת יכולות להיות יעילות מכיוון שהבדיקות שלהן לא מראות עד כמה יעילות התרופות בתנאי זרימה כמו בגוף", אמר סנאפילו. "כאשר החוקרים מנסים לפתח תרופה חדשה, זה אותו דבר; הם עלולים לטעות בפרשנות אם התרופה עובדת או לא, מכיוון שתנאי הבדיקה אינם כמו הגוף."
בשלב הבא, צוות המחקר מתכנן לבדוק פתוגנים אחרים עמידים לאנטיביוטיקה ותרופות אנטיביוטיות אחרות במכשירים המיקרו-פלואידיים שלהם. הם גם מקווים ללמוד יותר לעומק את המנגנונים שמאחורי הסיבה שהאנטיביוטיקה היו יעילים יותר בנוזל זורם.
אוניברסיטת אילינוי והמכונים הלאומיים לבריאות תמכו בעבודה זו. הסטודנט לתארים מתקדמים אלכסנדר שופרה היה הסופר הראשון של העיתון.
