Электрическое поле поможет разделить бактерии на хорошие и плохие

Патогенные штаммы имеют особенную структуру, которая отличает их от безобидных и приводит к разной поляризации бактериальных клеток. Именно это позволяет отличить их с помощью диэлектрофореза. Случается, что одна бактерия может принимать несколько форм более и менее вирулентных. Чтобы определить, какая именно форма поселилась в организме, необходимо в лабораторных условиях вырастить бактериальную культуру из крови или слюны. Этот способ простой, но требует много времени на проведение. Также есть вероятность того, что бактерии при выращивании изменят свойства и врачи увидят не те микробы, которые поселились в организме человека.

Ученые из США разработали новый метод исследования, который может существенно сократить сроки выполнения. С помощью микрокапиллярного чипа можно разделить бактерии по вирулентности, благодаря использованию электрического поля высокого напряжения. Принцип диэлектрофореза помог исследователям разделить частицы в непроводящей среде, при этом сами частицы не несут электрического заряда, но могут свободно передвигаться в электрическом поле. Они помещали бактерии в канал, расширенный на концах, который напоминает песочные часы. В узкой зоне наблюдалось увеличение напряжения в несколько раз, и бактерии в этот момент начинали вести себя по-разному. Это объясняется разной структурой бактерий и их поверхности. Патогенные виды имеют ворсинки-пили, с помощью которых прикрепляются к клеткам и объединяются, образуя биопленку. Именно эти особенности будут влиять на поведение бактерии в электрическом поле.

Ученые использовали для проведения лабораторных опытов вид P. Aeruginosa, который образует биопленку, и безвредного мутанта, который обитает в одиночестве. С помощью диэлектрофореза произошло разделение на два бактериальных типа.

Пока эта технология находится на стадии исследований. Для того, что она нашла широкое применение и стала использоваться в клинической практике, потребуется ее детальное изучении и совершенствование, чтобы появилась возможность проводить исследование бактерий в биологической жидкости, а не только в бактериальной культуре, как это проводится в экспериментальном методе. Это позволит в самое короткое время определить вид бактерии, практически сразу же после взятия анализа, например, по слюне человека. Такой способ существенно сократил бы время определения бактерий и привел к быстрому выздоравливанию.