Pochi minuti per identificare batteri come l’E-coli

Scienziati hanno scoperto che cellule batteriche sane e cellule inibite da antibiotici o luce UV hanno reazioni elettriche completamente differenti. La scoperta potrebbe portare allo sviluppo di nuovi dispositivi medici per la loro identificazione.

di MIT Technology Review Italia

Una scoperta di ricercatori della University of Warwick potrebbe condurre allo sviluppo di dispositivi medici capaci di rilevare in pochi minuti la presenza di cellule batteriche vive, valutare gli effetti di antibiotici su colonie batteriche o determinare la presenza di batteri resistenti agli antibiotici, il tutto con una ‘semplice scossa elettrica’. La ricerca è stata pubblicata da Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS).

Identificare una contaminazione batterica può richiedere giorni. In questo periodo di tempo molte infezioni, non identificate e curate con il corretto antibiotico, possono divenire gravi, anche mortali. Ricercatori della University of Warwick hanno scoperto che le cellule batteriche sane e le cellule batteriche comprimesse da antibiotici o luce UV light reagiscono alla corrente elettrica in maniera completamente diversa.

La scoperta è il risultato di una combinazione tra esperimenti biologici con modelli matematici e d’ingegneria. I ricercatori intendono sviluppare e mettere in commercio dispositivi capaci di accelerare il processo diagnostico delle infezioni grazie alla loro scoperta ed a tale fine hanno fondato una start-up chiamata Cytecom. La società si è guadagnata un finanziamento da parte della Innovate UK, l’agenzia nazionale britannica per le sovvenzioni. Il supporto governativo dovrebbe permettere ai ricercatori di realizzare i propri dispositivi in tempi brevi.

Lo studio è stato condotto dal Dr Munehiro Asally, assistant professor della University of Warwick, Dr James Stratford, della School of Life Sciences e della Cytecom, e dal Dr Yoshikatsu Hayashi, from the University of Reading

I ricercatori hanno rivelato l’esistenza di un meccanismo di eccitabilità comune a cellule, neuroni e cellule batteriche applicando un noto modello matematico neuroscientifico. Il modello neuronale esteso spiega le due distinte reazioni elettriche che caratterizzano cellule batteriche sane e non. Un singolo parametro, rappresentativo del grado di non-equilibrio lungo la membrana cellulare si è rivelato sufficiente a spiegare la natura delle differenti reazioni.

Secondo i ricercatori, i risultati della loro ricerca dimostrerebbero come lo studio dell’elettricità batterica possa condurre ad importanti scoperte tecnologiche ed approfondire le nostre conoscenze di base sulla natura delle cellule. Il sistema da loro realizzato produce risposte pari a quelle ottenute dai test medici ed industriali, ma ad una velocità 20 volte maggiore. Non solo potranno essere salvate molte vite, ma l’identificazione tempestiva di infezioni batteriche nei processi manifatturieri porterà a benefici anche per l’economia. I dispositivi apriranno le porte a nuove possibilità nel campo della sperimentazione.

(lo)

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