Cientistas do Leibniz-Institute of Photonic Technologies (Leibniz-IPHT), O Centro para Controle e Cuidado da Sepse do Hospital Universitário Jena e a Universidade Friedrich Schiller desenvolveram uma alternativa mais rápida e barata para o diagnóstico de patógenos. O gerente de projeto, Prof. Ute Neugebauer, diz:"Combinamos métodos analíticos baseados em luz com processamento de amostras microfluídicas. Com nosso sistema Lab-on-a-Chip, somos capazes de identificar claramente as cepas bacterianas e suas resistências em menos de três horas. "

As práticas padrão para diagnósticos infecciosos requerem até 72 horas para um resultado confiável. Isso se deve ao fato de que o número de patógenos em uma amostra geralmente é muito pequeno para a realização de testes. Portanto, a análise só é possível após um cultivo demorado. Durante o tratamento clínico de infecções graves como sepse, o tempo é crucial. Os médicos de terapia intensiva são confrontados com um dilema alarmante:"Muito frequentemente, temos que administrar antibióticos de amplo espectro às cegas, porque não podemos analisar patógenos nem resistências potenciais. Portanto, usamos uma marreta para quebrar uma noz. Um ciclo vicioso que auxilia no desenvolvimento de novas resistências, "explica o Prof. Michael Bauer, diretora do Ambulatório de Anestesiologia e Terapia Intensiva do Hospital Universitário Jena.

O novo método de Jena fornece um diagnóstico muito mais rápido como base para a escolha de uma terapia confiável. Ute Neugebauer, que trabalha na Leibniz-IPHT e no Hospital Universitário Jena aponta para minúsculos eletrodos que são fixados na superfície de um chip do tamanho de um selo:"Os campos elétricos protegem as bactérias em uma área muito pequena." Os cientistas de Jena então aplicam vários antibióticos em diferentes concentrações nas bactérias presas e as examinam com espectroscopia Raman. "Isso significa que irradiamos os patógenos com luz laser e avaliamos o espectro de luz espalhada, "descreve o método de Neugebauer.

Prof. Jürgen Popp da Friedrich-Schiller University Jena, diz, "Depois de duas horas, podemos detectar mudanças distintas nos espectros Raman. Destes, podemos deduzir se a cepa é resistente ou sensível. Ao mesmo tempo, obtemos informações sobre a concentração desejada do antibiótico para restringir o crescimento bacteriano. Este é um parâmetro diagnóstico importante que influencia o sucesso de um tratamento. "Os resultados foram publicados em Química Analítica em fevereiro de 2018.

A combinação de rápido, diagnósticos baseados em luz e um alto nível de automação reduzem o tempo de amostragem de 72 horas para apenas três horas e meia. "Um procedimento tão rápido pode revolucionar o diagnóstico de doenças infecciosas, "diz a Prof. Bettina Löffler, diretor do Instituto de Microbiologia Médica do Hospital Universitário Jena. Atualmente, os pesquisadores estão desenvolvendo uma plataforma para aplicação em hospitais. Um objetivo de maior alcance é desenvolver um sistema de teste rápido baseado em cartucho que permitirá aos médicos de clínica geral identificar as resistências rapidamente.