Laserlys skal afsløre smitsomme bakterier

Der er stort behov for ny teknologi, som hurtigt kan give svar på, hvilke bakterier en patient er inficeret med. De fleste nuværende metoder kræver lang tids dyrkning af bakterierne og meget arbejdstid til analyser udført på avanceret og dyrt udstyr.

Ud over en høj pris betyder en tidskrævende diagnostik, at en infektion kan forværres eller spredes til andre patienter.

Ved mistanke om særligt smitsomme eller sygdomsfremkaldende bakterier, er det desuden ofte nødvendigt at isolere patienten i længere tid, indtil der er fuld afklaring omkring den mulige smittekilde.

Laser teknologi kan afløse dyre apparater

Det vil et hold af danske og tyske forskere og virksomheder nu lave om på.

SDU-forskere tilknyttet Klinisk Mikrobiologisk Afdeling på OUH er med i en tværfaglig, international gruppe, der har modtaget midler fra EU til at udvikle et apparat, som ved hjælp af laserlys og såkaldt Ramanspektroskopi, kan identificere bakterier på kort tid.

Målet er at apparatet bliver både hurtigere og billigere i anvendelse end det udstyr, der bruges i dag.

Vægt eller gener

Klassisk klinisk mikrobiologi anvender kemiske reaktioner til at påvise en bakterie – men de metoder er i dag helt eller delvist overtaget af mere moderne teknikker.

Der anvendes i dag ofte massespektrometri, som måler den præcise vægt af dele af bakterien, eller PCR, som genkender bakterien ud fra dens gener.

Begge analysemetoder kræver dog et stort og ofte dyrt apparatur, og der er brug for betydelig prøveforberedelse, før man kan foretage analyserne. Massespektrometri kræver således dyrkning natten over af bakterien, og PCR indebærer en række kemiske reaktioner, som kan tage flere timer.

Prøvesvar på 2-4 timer

Seniorforsker og lektor Thomas Emil Andersen er ansvarlig for SDU og OUH’s deltagelse i projektet. Han fortæller, at Klinisk Mikrobiologisk Afdeling har hurtigdiagnostik som et centralt fokusområde.

- Det er lykkedes at nå et niveau, hvor særligt problematiske bakterier kan identificeres på rekordtid med det udstyr, der er tilgængeligt i dag. Alligevel tager det ofte 2-4 timer, før vi har et prøvesvar, og det skyldes begrænsninger i det apparatur som anvendes.

-Den teknologi, som vi vil udvikle, har flere fordele, både i forhold til hurtighed, pris, anvendelsesmuligheder og udstyrets relative simple opbygning, siger han.

Laserlys viser bakteriens fingeraftryk

Som alternativ til massespektrometri og PCR, anvendes i projektet ”Raman-effekten”, lysspredning hvor laserlys ændrer sin frekvens gennem vekselvirkning med stof til at skabe et ”fingeraftryk” af en bakterie.

-Dette aftryk er unikt for den enkelte bakterie og kan derfor bruges til at identificere bakterien, fortæller Thomas Emil Andersen.

-Fordelen ved Ramanspektroskopi er at man får et øjeblikkeligt svar. Derudover er teknologien relativ simpel i opbygning og kan indbygges i små apparaturer.

Kortere vej til behandling

Nyere studier har vist, at teknologien ydermere kan anvendes til at afsløre egenskaber hos en bakterie, for eksempel om den er antibiotikaresistent.

-Hvis det lykkes at udnytte dette potentiale i teknologien, kan teknologien gøre os i stand til at gribe hurtigere ind over for en infektion og med en mere effektiv behandling, fortæller Thomas Emil Andersen.

Han og forskerkollegerne håber på, at teknologien i fremtiden vil kunne nedbringe tiden yderligere fra prøvetagning til effektiv behandling af patienter på hospitaler. 

-Ved at deltage i udvikling af nyt effektivt udstyr til hurtigdiagnostik, dækker vores afdeling alle områder fra optimering af arbejdsgange og analysemetoder med nuværende udstyr, til også at forbedre fremtidens teknologier til hurtigdiagnostik.