Биологи заставили инфекцию светиться в живых клетках
18 июля 2011 года
Американские биологи разработали новое контрастное флуоресцентное вещество, которое позволяет выявлять наличие даже небольшого количества болезнетворных бактерий и определять их вид непосредственно в живых организмах, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Materials.
Бактериальные инфекции, несмотря на широкое распространение антибиотиков, продолжают оставаться серьезной угрозой для человека. В США в 2010 году только от спровоцированного бактериями сепсиса ("заражения крови") умерло около 40 тысяч человек.
Одной из трудностей в создании эффективных противобактериальных средств является невозможность в режиме реального времени наблюдать за распространением микроорганизмов в живых клетках (in vivo) и обнаруживать их присутствие на ранних стадиях.
Нирен Мерфи (Niren Murthy) из Технологического института Джорджии (США) и его коллеги разработали семейство новых контрастных веществ на базе мальтодекстрина (вещества, возникающего при расщеплении крахмала).
"(С их помощью) можно обнаруживать бактерии in vivo с чувствительностью на два порядка выше, чем с помощью прежних разработок. Можно обнаруживать бактерии по специфическим механизмам, связанным именно с ней, и независимым от реакции организма и вторичных патологий", - говорится в статье.
Чтобы сделать новое контрастное вещество, ученые присоединили к молекулам мальтогексозы (производное мальтодекстрина) флуоресцентные молекулы. Полученный агент избирательно накапливался именно бактериями - в концентрациях в тысячи раз больших, чем в клетках организма.
Ученые провели серию экспериментов, чтобы проверить, как накаливают контраст разные типы бактерий - от кишечной палочки до золотистого стафилококка. Результаты показали, что бактерии легко обнаруживались по флюоресцентному свечению при "подсветке" излучением соответствующей длины волны.
Затем были проведены эксперименты на крысах. Как оказалось, использование нового контрастного вещества позволяло уверенно определять зараженные бактериями органы и отличать их от областей воспаления или опухолевого процесса, которые накапливают "обычные" контрастные вещества.