Matavimas, o ne veisimas: greita pagalba nuo legionelių
„Pirmieji rezultatai bus pasiekiami po savaitės“, – tai šiuo metu dažnai skaitoma, kai Ulme buvo ieškoma legioneliozės infekcijos šaltinio. Tai, kad laboratorinių rezultatų laukiama taip ilgai, yra susiję su legionelių aptikimu dauginimosi būdu, kuris šiandien yra įprastas. Per tą laiką, kurio reikia palikuonims, kiti Ulmo piliečiai greičiausiai bus užkrėsti bakterijų židiniu. Įtartinos tam tikros oro kondicionavimo sistemos – vadinamosios šlapio aušinimo sistemos – tokios, kokios yra ant daugelio pastatų stogų. Kad ateityje būtų galima greičiau nustatyti infekcijos šaltinius, Freiburgo Fraunhoferio fizinių matavimų metodų institutas IPM kuria analizės metodus, kuriais biologines daleles galima nustatyti per kelias valandas.
Varginantis: įrodymas per veisimą
Legionelės yra maždaug nuo dviejų iki penkių mikrometrų dydžio bakterijos, kurios atsiranda drėgnoje aplinkoje ir geriausiai dauginasi stovinčiame vandenyje, kurio temperatūra yra nuo 25 iki 45 laipsnių Celsijaus. Atitinkamai, šių šlapių mikrobų pageidautina rasti vandens sistemose, drėkintuvuose, oro kondicionavimo sistemose, dušo galvutėse ar sūkurinėse voniose. Jei užteršto vandens lašeliai yra įkvėpti, tai gali sukelti plaučių uždegimą, jei Legionella koncentracija vandens lašeliuose yra gana didelė (apie 1000 mikrobų viename mililitre), o lašeliai yra pakankamai maži. Jei atsiranda tokių infekcijų, reikia ne tik gydyti asmenį, bet, visų pirma, pašalinti infekcijos šaltinį, kad būtų išvengta tolesnio plitimo. Deja, įprastas legionelių aptikimas šiandien užtrunka nuo keturių iki septynių dienų: pirmiausia paimami mėginiai ir auginami maistiniame tirpale, siekiant padauginti juose esančius mikroorganizmus. Tik tada galima pasiekti apibūdinimą. Kadangi šio metodo negalima žymiai pagreitinti, Fraunhofer IPM atsisako veisimo ir specializuojasi greitai aptikdamas atskiras biologines daleles ir mikrobus. Nes kiekvieną dieną, kuri praeina ieškant infekcijos šaltinio, gali užsikrėsti daugiau žmonių – kaip šiuo metu yra Ulmo legionelės atveju.
Greitai: naujos atrankos procedūros
Mikrometro dydžio dalelės, tokios kaip smulkiausios dulkės ar žiedadulkės, sukelia įvairias kvėpavimo takų ligas. Pavojingesni, nors ir mažiau paplitę, yra tam tikri mikrobai ar bakterijos, plūduriuojančios ore, kuriuo kvėpuojame, pavyzdžiui: B. Legionella dabar Ulme. Jei turėtume išankstinio perspėjimo sistemą, kuri galėtų aptikti net mažas šių dalelių koncentracijas ore, tokius patogenus būtų galima sulaikyti ankstyvoje stadijoje ir užkirsti kelią infekcijoms. Keturi Fraunhofer IPM projektai yra instituto praktinės patirties kuriant visiškai automatines optinių dalelių aptikimo sistemas pavyzdys. Sistemos matuoja žiedadulkių koncentraciją, smulkių dulkių sudėtį ir nustato įvairius mikrobus bei jų koncentracijas. Fraunhofer IPM domisi papildomais projekto partneriais, kurie toliau vystytų sistemas ir pritaikytų jas specialioms užduotims.
- „BioRaman“: naudojant vadinamąją Ramano spektroskopiją, atskiras bakterijas galima atpažinti registruojant spektrinį pirštų atspaudą. Remdamasi šia technologija, Fraunhofer IPM kartu su kitais Fraunhofer institutais pagal projektą „BioRaman“ kuria kremzlių transplantacijų ir ląstelių kultūrų sterilumo kontrolės sistemą. Šią sistemą būtų galima pritaikyti legionelių aptikimui be pastangų.
- „Secure Air“: Siekdama sukurti bandymų sistemą, kuri greitai ir tiksliai aptiktų ore esančius mikroorganizmus, „Fraunhofer IPM“ bendrame „Secure Air“ projekte bendradarbiauja su kitais Fraunhofer institutais. Mokslininkai remiasi specifiniais antikūnais, kuriuos organizmas naudoja apsigindamas nuo įsibrovėlių. Jei tokie antikūnai yra papildomai aprūpinti fluorescenciniais žymenimis, kenksmingų mikroorganizmų tipą ir skaičių galima nustatyti optiškai. Bandymo sistemos demonstratorius jau yra.
- "MONET": Fraunhofer IPM kuria matavimo sistemą "MONET", skirtą (smulkiųjų) dulkių dalelių molekulėms identifikuoti, bendrovės GIP Messinstrumente GmbH vardu ir bendradarbiaudama su kitais partneriais. Visos sistemos dalis yra greito išankstinio aerozolio dalelių klasifikavimo pagal jų sudėtį prietaisas. „MONET“ per kelias minutes pateikia informaciją apie bendrą ore esančių dalelių skaičių, taip pat apie biotinius ar abiotinius komponentus skirtingose dydžio klasėse. Tai leidžia greitai aptikti tokias biotines daleles kaip legionelės.
- „Biolustų skaitytuvas“: „Fraunhofer IPM“ sukūrė platformą, skirtą biolustų analizei, kurios nuskaitomos erdviniu būdu, naudojant fluorescencinį optinį procesą. Tai reiškia, kad daugelį aptikimo reakcijų galima analizuoti lygiagrečiai, net esant mažoms koncentracijoms. Ši platforma šiuo metu naudojama diagnostikos programoms; Metodas taip pat tinka mikroorganizmams aptikti ir per trumpą laiką suteikia specifinę informaciją.
Šaltinis: Freiburgas [IPM]
