Una combinazione di nanotecnologia a punti quantici standard e una fotocamera per smartphone presto potrebbe consentire ai medici di identificare i batteri resistenti agli antibiotici in soli 40 minuti, potenzialmente salvare la vita dei pazienti.

Staphylococcus aureus (stafilococco d'oro), è una forma comune di batterio che causa condizioni gravi e talvolta fatali come polmonite e infezioni delle valvole cardiache. Di particolare interesse è un ceppo che non risponde alla meticillina, l'antibiotico di prima istanza, ed è noto come resistente alla meticillina S. aureus , o MRSA.

Rapporti recenti stimano che 700 000 decessi a livello globale potrebbero essere attribuiti alla resistenza antimicrobica, come la resistenza alla meticillina. La rapida identificazione di MRSA è essenziale per un trattamento efficace, ma i metodi attuali lo rendono un processo impegnativo, anche all'interno di ospedali ben attrezzati.

Prossimamente, però, che può cambiare, utilizzando nulla se non la tecnologia esistente.

Ricercatori della Macquarie University e dell'Università del New South Wales, sia in Australia, hanno dimostrato un dispositivo proof-of-concept che utilizza il DNA batterico per identificare la presenza di Staphylococcus aureus positivamente in un campione del paziente e per determinare se risponderà agli antibiotici di prima linea.

In un articolo pubblicato sulla rivista internazionale peer-reviewed Sensori e attuatori B:Chimico il team della Macquarie University del Dr. Vinoth Kumar Rajendran, Il Professor Peter Bergquist e il Professore Associato Anwar Sunna con il Dr. Padmavathy Bakthavathsalam (UNSW) rivelano un nuovo modo per confermare la presenza del batterio, utilizzando un telefono cellulare e alcune particelle semiconduttrici ultra-minuscole note come punti quantici.

"Il nostro team utilizza la biologia sintetica e la nanobiotecnologia per affrontare le sfide biomediche. Modi rapidi e semplici per identificare la causa delle infezioni e avviare trattamenti appropriati sono fondamentali per trattare i pazienti in modo efficace, "dice il Professore Associato Anwar Sunna, capo del Sunna Lab della Macquarie University.

"Questo è vero nelle situazioni cliniche di routine, ma anche nel campo emergente della medicina personalizzata."

L'approccio dei ricercatori identifica il ceppo specifico dello stafilococco dorato utilizzando un metodo chiamato reazione a catena della polimerasi convettiva (o cPCR). Questo è un derivato di una tecnica ampiamente utilizzata in cui un piccolo segmento di DNA viene copiato migliaia di volte, creazione di più campioni adatti per il test.

Vinoth Kumar e colleghi sottopongono quindi le copie del DNA a un processo noto come immunodosaggio a flusso laterale, uno strumento diagnostico cartaceo utilizzato per confermare la presenza o l'assenza di un biomarcatore bersaglio. I ricercatori utilizzano sonde dotate di punti quantici per rilevare due geni unici, che conferma la presenza di resistenza alla meticillina in golden staph

Una sostanza chimica aggiunta nella fase della PCR al DNA testato rende il campione fluorescente quando i geni vengono rilevati dai punti quantici, una reazione che può essere catturata facilmente utilizzando la fotocamera di un telefono cellulare.

Il risultato è un metodo semplice e rapido per rilevare la presenza del batterio, mentre contemporaneamente esclude il trattamento di prima linea.

Sebbene attualmente in fase di proof-of-concept, i ricercatori affermano che il loro sistema, alimentato da una semplice batteria, è adatto per il rilevamento rapido in diverse impostazioni.

"Possiamo vedere che questo viene utilizzato facilmente non solo negli ospedali, ma anche negli ambulatori medici e al capezzale dei pazienti, "dice l'autore principale, Vinoth Kumar Rajendran di Macquarie.