Você gostaria de descobrir qual combinação de antibióticos funciona melhor para um determinado paciente? E fazer isso em apenas seis a 12 horas em um ponto de atendimento? Ou procurar anticorpos em milhares de amostras ao mesmo tempo? Isso agora é possível com um novo dispositivo inventado por cientistas do IPC PAS. É barato, rápido e confiável, e pode substituir os testes de tira e dar aos pacientes uma chance melhor de lutar contra doenças.

Uma equipe liderada pelo prof. Piotr Garstecki está desenvolvendo novas ferramentas de diagnóstico. Em um artigo publicado em Micromachines , descrevem a combinação de métodos simples existentes para desenvolver um kit de teste de suscetibilidade bacteriana simples que usa menos reagentes do que um teste tradicional em ágar, menos antibióticos, e é tão fácil de executar quanto um Etest. Os usuários também podem escolher como visualizar os resultados, selecionar entre indicadores de metabolismo das bactérias, corantes fluorescentes ou mudança colorimétrica.

"Queríamos testar a susceptibilidade antimicrobiana da forma mais simples possível, não apenas para um único agente, mas também para combinações ou sob diferentes condições, "explica o Dr. Ladislav Derzsi, um dos autores do artigo e orientador do projeto. "Para entregar este novo dispositivo, comparamos várias coisas que foram descobertas independentemente. Por exemplo, usamos técnicas padrão de UV e litografia suave, que são métodos muito comuns para fabricar dispositivos microfluídicos, e combinamos com a impressão sem contato em uma máquina projetada especialmente para nós. "

Usando esta combinação de métodos, os cientistas podiam posicionar com muita precisão pequenas gotículas de líquido em micropoços - neste caso, soluções de antibióticos de diferentes concentrações e em diferentes combinações. Eles foram impressos dentro de micropoços de forma semelhante a impressoras a jato de laser ou jato de tinta. "As impressoras têm bicos pequenos, e usando forças piezoelétricas, eles entregam quantidades muito precisas de líquido:nanolitros a picolitros, ou mesmo femtolitros, "diz o Dr. Derzsi." Usamos uma técnica semelhante, apenas em vez de tinta, usamos antibióticos, e os injetamos não no papel, mas em um elastômero macio. Deixamos secar lentamente em condições controladas. A fase aquosa - água - evapora, e ficamos com apenas uma pequena quantidade de antibiótico. "

Os poços usados ​​para o experimento eram bastante grandes - 1 mm de diâmetro - e sua capacidade era de aprox. 0,67 microlitros. "No total, estamos usando 1024 poços em um chip. É mais de uma ordem maior do que as placas clássicas com 96 poços, apesar de ter metade do tamanho. Mas pode ser aumentado até para 10, 000 poços, diminuindo seu tamanho individual, "diz o Dr. Derzsi.

Para torná-lo mais amigável, os pesquisadores colaram o dispositivo com uma fita adesiva polimérica para selá-lo hermeticamente e, em seguida, colocá-lo no vácuo. Assim, o dispositivo é entregue ao usuário final estéril e com pressão negativa interna. "Se quisermos usá-lo comercialmente, poderia ser adicionalmente selado em um saco de vácuo [como fazemos com alimentos], "explica o cientista.

O usuário então tem apenas que desempacotar, injetar uma solução bacteriana com um simples, pipeta disponível comercialmente, e, em seguida, adicione uma pequena quantidade de óleo que divide os poços e ajuda a evitar qualquer contaminação cruzada entre eles. Em seguida, todo o pacote é colocado na incubadora. O crescimento ou não crescimento de bactérias indica a combinação ideal de antibióticos e sua concentração.

Uma grande vantagem do novo sistema de teste é sua flexibilidade. É possível produzir placas estéreis sob demanda com diferentes antibióticos em diferentes combinações. Dr. Derzsi diz, "Usamos placas com seis antibióticos individuais em oito concentrações diferentes e - para aumentar a precisão - em oito repetições cada. Também testamos combinações de pares desses seis antibióticos em várias repetições. É possível testar combinações de um número arbitrário de diferentes antibióticos, inibidores e adjuvantes em um poço, mas usualmente, os médicos não usam mais do que dois de cada vez para evitar sobrecarregar o sistema do paciente. Usando este novo método, os médicos podem testar o paciente e ver qual antibiótico ou combinação funciona melhor, ou seja, personalizar o tratamento e não depender do que funciona na população em geral. Cada pessoa tem uma resposta ligeiramente diferente ao tratamento, mesmo com a mesma doença. É por causa de sua bioflora, individualidade metabólica e muitas outras coisas. Portanto, o novo dispositivo é um passo em direção a uma medicina mais personalizada. Mas pode ser muito útil não apenas para um paciente em particular, mas também para fins científicos, como encontrar novos, combinações não óbvias de antibióticos que funcionam melhor do que os conhecidos. "

Embora o trabalho tenha sido feito com bactérias e sua suscetibilidade aos antibióticos, o método tem potencial para ser atualizado e, após testes adicionais, usado, por exemplo, para imprimir primers e fazer PCR digital para identificar genes ou anticorpos específicos - especialmente com um único chip não custaria mais do que 5 euros.

Os métodos microfluídicos também têm uma vantagem extra - ao pesquisar novos medicamentos, os cientistas geralmente possuem uma quantidade muito limitada de uma substância potencialmente útil. Graças à impressão sem contato, eles podem testar diferentes concentrações e combinações de uma cura potencial sem esgotar o substrato muito cedo.