I ricercatori dell'Indian Institute of Science (IISc) hanno sviluppato un metodo per identificare e verificare rapidamente se un batterio che causa la malattia è vivo o morto.

Usa la spettroscopia Raman, una tecnica che viene solitamente utilizzata per identificare i legami chimici nei materiali, riconoscere i batteri e verificarne la vitalità, o il loro stato di vita.

"L'unicità di questo studio è la rapidità e la sensibilità del metodo, e il suo potenziale per essere modificato in un capezzale, dispositivo da tavolo per la diagnosi, "dice Srividya Kumar, un ex dottorato di ricerca studente presso il Dipartimento di Chimica Inorganica e Fisica, e primo autore dello studio pubblicato sulla rivista Chimica Analitica e Bioanalitica .

Individuazione rapida dell'agente patogeno o dell'agente patogeno, oltre a verificare se è vivo o meno nei campioni dei pazienti sono fondamentali per il trattamento delle malattie infettive. L'identificazione della vitalità del patogeno aiuta anche i medici a decidere la dose di antibiotici da prescrivere, e riduce la possibilità di una prescrizione eccessiva che può portare alla resistenza agli antibiotici.

I batteri infettivi vengono solitamente identificati con tecniche come la coltura, la loro coltivazione su un mezzo nutritivo in una capsula di Petri. Possono essere necessari dai due ai tre giorni per monitorare la loro crescita e confermare se sono vivi o morti. Inoltre, i batteri che sono difficili da coltivare nelle colture di laboratorio spesso non vengono rilevati con i metodi convenzionali. Metodi più sofisticati come la reazione a catena della polimerasi (PCR) creano un profilo genetico del microbo, ma non posso dire se è vivo o morto.

La spettroscopia Raman è ampiamente utilizzata nel campo della chimica per sondare la struttura delle molecole. In questo studio, però, Kumar e i suoi colleghi hanno combinato questo approccio con la microscopia avanzata per verificare la presenza di batteri. Hanno usato questa tecnica per rilevare se il batterio della tubercolosi (Mycobacterium tuberculosis) era presente in un mezzo campione che assomiglia all'espettorato. Hanno anche testato campioni contenenti altri cinque microbi.

Usando il microscopio, i ricercatori hanno fatto rimbalzare un raggio laser sul campione e hanno catturato la luce diffusa dal campione sotto forma di spettro, che varia con la composizione biochimica del batterio. Ogni specie batterica genera uno spettro unico con valori specifici per l'intensità e la posizione della lunghezza d'onda della luce diffusa, a seconda del tipo di legami chimici presenti all'interno della cellula batterica. La tecnica era abbastanza sensibile da generare uno spettro anche per una singola cellula batterica.

Il materiale che viene utilizzato per montare i batteri in questa tecnica, noto come substrato, è anche cruciale perché alcuni substrati possono aggiungere rumore al profilo biochimico. I ricercatori hanno sviluppato un approccio neutro, substrato a film sottile a base di alluminio che non genera segnali di fondo che possono interferire con gli spettri.

Usando questo metodo, i ricercatori non solo sono stati in grado di identificare il batterio, ma sono stati anche in grado di differenziare tra cellule batteriche vive e morte, poiché la composizione chimica dei due è diversa, entro due o tre ore dalla raccolta del campione.

Poiché ogni specie batterica dà origine a uno spettro unico, potrebbe essere possibile costruire eventualmente un database di agenti patogeni che può essere utilizzato nella diagnosi clinica.

"Anche se abbiamo convalidato il metodo per la tubercolosi, la metodologia può essere estesa a qualsiasi tipo di infezione batterica, "dice Deepak Saini, professore associato presso il Dipartimento di Riproduzione Molecolare, Sviluppo e genetica, IISc, e uno degli autori senior dello studio.