.jpg)
Academia Română a fost creată în 1866 pentru a cristaliza cele mai înalte valori intelectuale din provinciile românești într-o societate erudită menită să consolideze identitatea națională pe baza a patru componente esențiale: limbă și literatură, istorie, etnografie și cultură. La...
Instrumente portabile și tehnici spectroscopice ultrasenzitive de analiză: din laboratoarele INCDTIM Cluj-Napoca înspre testarea clinică
Platforma dezvoltată în Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Tehnologii Izotopice şi Moleculare (INCDTIM) Cluj-Napoca extinde gradul de acuratețe în procesul de detecție la nivel unicelular și asigură protecția personalului implicat datorită incintei închise ermetic a celulei microfluidice.
S-a utilizat o metodă originală de a sintetiza in situ substratul amplificator SERS prin generarea unui spot de Ag sub acţiunea radiaţiei laser. Practic, după poziţionarea celulei microfluidice pe masa microscopului şi focalizarea prin obiectivul cu mărirea de 20 de ori, în interiorul canalului microfluidic, sub acţiunea laserului are loc reducerea Ag la Ag0 şi apariţia spotului de Ag cu proprietăţi de amplificare SERS. Astfel s-a realizat înregistrarea de spectre SERS pe bacterii şi optimizarea detecţiei prin determinarea puterii laser care să menţină viabilitatea probei biologice de bacterii.
Noi perspective și direcții de cercetare biomedicală
Rezultatele amintite anterior au fost obținute cu contribuția substanțială a tinerilor cercetători (fizicieni, biologi, chimiști și ingineri) implicați în echipele de implementare a 2 proiecte naționale de cercetare (RU-TE-2014-4-0862 și respectiv PN-III-P2-2.1-PED-2016-0983) derulate în ultimii ani. Ceea ce definește activitatea de cercetare a tinerilor mei colaboratori este orientarea permanentă către direcții noi de cercetare în domeniul biomedical, deschizând perspective cu mare potențial pentru institut. Cunoștințele multidisciplinare acumulate sunt transferabile către clinici după o instruire în prealabil. Spectrele SERS obținute conțin informație specific moleculară de la peretele celular al patogenului (Figura 4) și pot fi comparate cu bazele de date spectrale existente asigurând astfel o acuratețe ridicată în atribuirea benzilor și de către persoane non-experte.
Pe viitor, ne-am propus de asemenea să utilizăm acest sistem de detecție și pentru monitorizarea efectului antibacterian a unor antibiotice de ultimă generație asupra patogenilor întâlniți în mod uzual în analizele de rutină. Aceasta direcție de cercetare va fi derulată prin intermediul unui nou proiect de cercetare (PN-III-P1-1.1-TE-2019-0910) de curând acceptat la finanțare, dedicat constituirii tinerelor echipe de cercetare. Obiectivul principal este de a obține mult mai rapid un rezultat de tipul antibiogramă, bazându-ne pe profilul spectral al micoroorganismelor investigate prin tehnica SERS, în sistemul microfluidic mai sus amintit. Mai mult, intenționăm să implementăm instrumente de calcul suplimentare pentru o înțelegere completă a mecanismului de rezistență al agenților patogeni. Odată ce reușim să înțelegem legătura dintre mecanismul de rezistență al agenților patogeni multirezistenți la antibiotice și amprenta lor spectrală monitorizată în timp real prin SERS, vom putea să influențăm rutinele clinice de îngrijire pentru sepsis.
Colectivul nostru tînâr și-a propus dezvoltarea de metode inovatoare, ușor de folosit și necostisitoare pentru identificarea și diferențierea rapidă pentru cele mai comune bacterii patogene. Mai mult, detecția combinată cu imagistica spațială asistată de SERS e promițătoare în analiza și monitorizarea rapidă a probelor reale și diagnosticarea eficientă a infecțiilor în clinici și spitale. Această tehnică a fost testată deja cu succes de către autoarea acestui articol, în condiții de laborator în concentrații comparabile cu cele întâlnite în cazurile medicale reale. Tehnica oferă o abordare unică, diferită de alte tehnici medicale utilizate în zilele noastre pentru screeningul agenților patogeni în analizele clinice de rutină.
Este însă în continuare o provocare să se dezvolte o metodologie de detecție a bacteriilor care să fie pe cât de senzitivă pe atât de selectivă, rapidă și, nu în ultimul rând, ieftină și transferabilă în mediul clinic. Singura alternativă cu senzitivitate îmbunătățită față de metodele clasice, folosită în acest moment în clinici și spitale, este însă combinarea spectroscopiei Raman cu o tehnică de colorare cu pigmenți fluorescenți.
1. A. Colniță, N. E. Dina, N. Leopold, et al., Nanomaterials (Basel), 2017, 7.
2. N. E. Dina, et al., J Raman Spectroscopy, 2017, 48, 1122-1126.
3. N. E. Dina, A. M. R. Gherman, et al., Analytical Chemistry, 2018, 90, 2484-2492.
4. A. M. R. Gherman, N. E. Dina, et al., Spectrochim Acta A, 2019, 222, 117223.
Tags: Cercetare, INCDTIM, spectroscopie, biomedicina
Parerea ta conteaza: 
Asemanator
Tranziția verde, posibilă prin echilibrul între cercetarea academică și inginerească- Fațetele multiple ale Inteligenței Artificiale
- IMNR, pe drumul creării unui grup de excelență în domeniul aliajelor cu entropie înaltă
- ICECHIM București – 20 de ani de istorie modernă
- Un plan, un plan, regatul meu pentru un plan!
- IFA 2024: retrospectivă și perspectivă
