
De acordo com um grupo de pesquisadores do Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) de Daejeon, na Coreia do Norte, a nova técnica de identificação rápida de bactérias, requer apenas uma ligeira modificação de um simples microscópio podendo tornar-se numa valiosa ajuda às industrias alimentares no despiste de bactérias patogénicas, já que esta nova abordagem pode fornecer uma informação quase imediata sobre a presença destas bactérias.
A nova abordagem envolve a aplicação de luz laser em bactérias individuais sob o microscópio, criando imagens holográficas. Estas imagens são posteriormente submetidas a um processo de transformação matemática (Transformada de Fourrier) usando um software específico, que analisa as imagens e as identifica por comparação a imagens de bactérias conhecidas. O software usa um algoritmo de aprendizagem semelhante ao usado por computadores ligados a câmaras de segurança, que usam o reconhecimento facial automatizado. A Transformada de Fourrier permite definir um padrão de dispersão da luz que funciona como impressão digital de uma dada céula bacteriana.
Se a abordagem se revelar eficaz em ensaios clínicos controlados, esta revela-se uma forma poderosa para identificar quase imediatamente as bactérias perigosas de modo rotineiro. Com os métodos atuais, os resultados analíticos apenas estão disponíveis após alguns dias, uma vez que é necessário esperar o tempo de incubação e crescimento necessário ao desenvolvimento das culturas em laboratório. Esta nova técnica apresenta também vantagens em relação à técnica de análise por PCR (análise de DNA por reação em cadeia da polimerase), já que para além desta ter um custo quase proibitivo para análises de rotina, leva ainda algumas horas até à obtenção de um resultado.
"Empregando técnicas holográficas a laser, obtivemos a identificação rápida de espécies bacterianas com uma única medição", referiu o físico YongKeun Park, lider da equipa do KAIST. "Isto significa que o presente método pode ser utilizado como um teste de triagem para bacterias específicas em várias aplicações, incluindo a medicina e a higiene alimentar."
"Também desenvolvemos um dispositivo portátil compacto, chamado de unidade de imagem de fase quantitativa (QPIU), para converter um simples microscópio num miscroscópio holográfico, capaz de medir os padrões de dispersão de luz de bactérias individuais, que pode ser utilizado para identificar as respetivas espécies", adiantou Park. "A nossa equipa prevê realizar um teste de campo na Tanzânia, já no próximo mês."
Nos ensaios iniciais, Park e os seus colegas mostraram, como prova de princípio, que as bactérias poderiam ser identificadas com elevada precisão. Eles analisaram quatro espécies de bactérias diferentes (Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Lactobacillus casei e Bacillus subtilis). As três primeiras são patogénicos conhecidos que infetam os seres humanos através da cadeia alimentar ou através de infeções hospitalares. A quarta é uma bactéria inofensiva utilizados em pesquisas de laboratório, mas de grande interesse, pois está intimamente relacionada com o Bacillus anthracis mortal, que é a base para Anthrax.
Observadas através de um microscópio simples, os quatro tipos de bactérias são praticamente idênticos, impossibilitando a sua distinção. No entanto, usando o processo QPIU, a equipa KAIST, classificou estas bactérias com uma precisão superior a 94%.
Quali 09-06-2015
Se a abordagem se revelar eficaz em ensaios clínicos controlados, esta revela-se uma forma poderosa para identificar quase imediatamente as bactérias perigosas de modo rotineiro. Com os métodos atuais, os resultados analíticos apenas estão disponíveis após alguns dias, uma vez que é necessário esperar o tempo de incubação e crescimento necessário ao desenvolvimento das culturas em laboratório. Esta nova técnica apresenta também vantagens em relação à técnica de análise por PCR (análise de DNA por reação em cadeia da polimerase), já que para além desta ter um custo quase proibitivo para análises de rotina, leva ainda algumas horas até à obtenção de um resultado.
"Empregando técnicas holográficas a laser, obtivemos a identificação rápida de espécies bacterianas com uma única medição", referiu o físico YongKeun Park, lider da equipa do KAIST. "Isto significa que o presente método pode ser utilizado como um teste de triagem para bacterias específicas em várias aplicações, incluindo a medicina e a higiene alimentar."
"Também desenvolvemos um dispositivo portátil compacto, chamado de unidade de imagem de fase quantitativa (QPIU), para converter um simples microscópio num miscroscópio holográfico, capaz de medir os padrões de dispersão de luz de bactérias individuais, que pode ser utilizado para identificar as respetivas espécies", adiantou Park. "A nossa equipa prevê realizar um teste de campo na Tanzânia, já no próximo mês."
Nos ensaios iniciais, Park e os seus colegas mostraram, como prova de princípio, que as bactérias poderiam ser identificadas com elevada precisão. Eles analisaram quatro espécies de bactérias diferentes (Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Lactobacillus casei e Bacillus subtilis). As três primeiras são patogénicos conhecidos que infetam os seres humanos através da cadeia alimentar ou através de infeções hospitalares. A quarta é uma bactéria inofensiva utilizados em pesquisas de laboratório, mas de grande interesse, pois está intimamente relacionada com o Bacillus anthracis mortal, que é a base para Anthrax.
Observadas através de um microscópio simples, os quatro tipos de bactérias são praticamente idênticos, impossibilitando a sua distinção. No entanto, usando o processo QPIU, a equipa KAIST, classificou estas bactérias com uma precisão superior a 94%.
Quali 09-06-2015
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