การถ่ายภาพแบบไม่ใช้เลนส์ช่วยให้สามารถวินิจฉัยโรคด้วยฟาจได้อย่างคุ้มค่า

อัปเดต: 15 เมษายน 2021
การถ่ายภาพแบบไม่ใช้เลนส์ช่วยให้สามารถวินิจฉัยโรคด้วยฟาจได้อย่างคุ้มค่า

การติดเชื้อแบคทีเรียดื้อยาที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกกำลังผลักดันให้เกิดความสนใจในการรักษาด้วย phage องค์การอนามัยโลกได้เตือนถึง“ สึนามิอย่างช้าๆ” ของการดื้อยาปฏิชีวนะซึ่งภายในปี 2050 อาจส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตจากการติดเชื้อดื้อยาปฏิชีวนะปีละ 10 ล้านคน

จากการใช้ค็อกเทลเฉพาะบุคคลซึ่งประกอบด้วยไวรัสแบคทีเรียที่มีความจำเพาะสูงการบำบัดด้วย phage จะใช้แบคเทอริโอเฟจรูปแบบหนึ่งของไวรัสเพื่อรักษาการติดเชื้อแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรค หลังจากการศึกษาทางคลินิกที่มีแนวโน้มว่าจะรักษาด้วย phage-therapy เพื่อรักษาการติดเชื้อของแผลไฟไหม้การติดเชื้อทางเดินปัสสาวะและปัญหาอื่น ๆ ที่เกิดจากแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะหลักฐานที่เพิ่มมากขึ้นได้สร้างความเห็นพ้องกันในหมู่นักวิทยาศาสตร์ว่ามีการทำงานร่วมกันระหว่าง phages และยาปฏิชีวนะ

การรักษาด้วย phage ใช้ครั้งแรกในปีพ. ศ. 1919 อาศัยการทดสอบหลายรูปแบบเกี่ยวกับอาหารเลี้ยงเชื้อเพื่อตรวจหา phage ที่ออกฤทธิ์มากที่สุดในเป้าหมายของแบคทีเรียที่กำหนดหรือเพื่อแยก phage lytic ใหม่ออกจากตัวอย่างสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตามเทคนิคตามวัฒนธรรมเหล่านี้ต้องตีความผ่านการตรวจจับคราบจุลินทรีย์โดยตรง

ในบทความวิจัยล่าสุดเรื่อง“ การทดสอบความไวต่อแสงและการตรวจหาปริมาณเชื้อที่ติดเชื้อผ่านการตรวจสอบการเติบโตของ Phage Plaque แบบไม่ใช้เลนส์ในช่องกว้าง” ทีมงานได้รายงานเทคนิคแบบไม่ใช้เลนส์ในการทดสอบความไวของแบคทีเรียต่อการแพร่กระจายของวุ้นและการวัดการติดเชื้อในกลุ่ม ผลลัพธ์อื่น ๆ

นอกจาก CEA-Leti แล้วทีมงานยังได้รวมกลุ่มนักวิจัย Grenoble จากสถาบันวิจัยสหวิทยาการ CEA-Interdisciplinary ของ Grenoble (CEA-Irig) ศูนย์การวิจัยทางวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศส - Laboratoire des Technologies de la Microélectronique (CNRS-LTM) และ ทีม phage-therapy จาก Lausanne University Hospital ในสวิตเซอร์แลนด์หรือที่รู้จักกันดีในชื่อ CHUV ในภาษาฝรั่งเศส

นอกเหนือจากการตรวจสอบวิธีการที่ใช้คอมพิวเตอร์ช่วยเพื่อลดความสะดวกและเร่งการวินิจฉัยในการรักษาด้วย phage แล้วทีมงานได้ศึกษา phage plaque โดยใช้อุปกรณ์ถ่ายภาพแบบไม่มีเลนส์ในช่องกว้างที่ออกแบบเองซึ่งช่วยให้สามารถตรวจสอบได้อย่างต่อเนื่องผ่านเซ็นเซอร์พื้นที่ขนาดใหญ่มาก (8.64 ซม. ).

“ เรารายงานความไวของแบคทีเรียต่อการต่อต้านเชื้อ Staphylococcus aureus phage ในสามชั่วโมงและการประมาณ titer ที่ติดเชื้อในแปดชั่วโมง 20 นาที” เอกสารอธิบาย “ สิ่งเหล่านี้เป็นเวลาต่อผลลัพธ์ที่สั้นกว่าที่ต้องใช้แบบดั้งเดิม 12 ถึง 24 ชั่วโมงเนื่องจากการสังเกตด้วยตาเปล่าและการนับจำนวนแผ่น phage ยังคงเป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับการทดสอบความไวก่อนการรักษาด้วย phage ยิ่งไปกว่านั้นการตรวจสอบตัวอย่างอย่างต่อเนื่องทำให้สามารถศึกษาจลนพลศาสตร์การเติบโตของคราบจุลินทรีย์ซึ่งช่วยให้เข้าใจถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างฟาจและแบคทีเรียได้อย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น”

ด้วยความละเอียด 4.3 μmในเครื่องสาธิตแบบไม่ใช้เลนส์นักวิทยาศาสตร์ยังตรวจพบจุลินทรีย์แบคทีเรียที่ดื้อต่อ phage ของ Klebsiella pneumoniae ภายในขอบเขตของ phage plaques

“ นี่แสดงให้เห็นว่าเครื่องต้นแบบของเราเป็นอุปกรณ์ที่เหมาะสมในการติดตามความต้านทานต่อ phage ด้วย” Pierre Marcoux นักวิทยาศาสตร์จากภาควิชาไมโครเทคโนโลยีชีวภาพและสุขภาพของ CEA-Leti กล่าว “ การถ่ายภาพแบบไม่ใช้เลนส์จึงเป็นวิธีการแบบ all-in-one ที่สามารถนำไปใช้ได้อย่างง่ายดายในอุปกรณ์ที่ประหยัดต้นทุนและมีขนาดกะทัดรัดในห้องปฏิบัติการ phage เพื่อช่วยในการวินิจฉัยการรักษาด้วย phage”