menu close Teknologiens Mediehus
person Konto arrow_drop_down
Et hold af danske og tyske forskere og virksomheder har sat jagten ind på at udvikle en ny metode til hurtigt at diagnosticere patienter med bakterieinfektioner. Ideen er at erstatte de nuværende metoder, PCR og massespektrometri, som kræver lang tids dyrkning af bakterier udført på avanceret og dyrt udstyr, med en hurtigere og billigere laserteknologi, såkaldt Raman-spektroskopi, som øjeblikkeligt kan udpege hvilke bakterier patienten er inficeret med.
Der anvendes i dag ofte massespektrometri, som måler den præcise vægt af dele af bakterien, eller PCR, som genkender bakterien ud fra dens gener. I stedet vil forskerne, blandt andet SDU-forskere tilknyttet Klinisk Mikrobiologisk Afdeling på OUH, bruge lysspredning, kendt som Raman-effekten, til at skabe et øjeblikkeligt ‘fingeraftryk’ af en bakterie.
Projektet er støttet af EU med i alt 7,5 mio. kroner frem til 2021. Ud over Forskningsenheden for Klinisk Mikrobiologi, SDU/OUH er Dansk Fundamental Metrologi A/S, BacAlert, tyske art photonics GmbH også en del af projektet.
Ved Raman spektroskopi belyses prøven med monokromatisk lys fra en laser, og da laserlys ændrer sin frekvens gennem vekselvirkning med stof, vil frekvensfordelingen af det spredte lys optages.
Det kaldes Raman-spektret og kan, på grund af de mange informationer om energitilstandene i materialet, bruges som et kemisk fingeraftryk. Ved at kombinere oplysningerne fra Raman-spektret med målinger på referencematerialer eller opslag i databaser, kan man hurtigt identificere materialet kemisk uden at skulle dyrke bakterierne.
»Dette aftryk er unikt for den enkelte bakterie og kan derfor bruges til at identificere bakterien. Fordelen ved Raman spektroskopi er at man får et øjeblikkeligt svar. Derudover er teknologien relativt simpel i opbygning og kan indbygges i små apparaturer,« fortæller Thomas Emil Andersen, seniorforsker og lektor ved forskningsenheden for Klinisk Mikrobiologi på Klinisk Institut på Syddansk Universitet i en pressemeddelse.
Konceptet med at anvende Raman- spektroskopi til bakterieidentifikation er helt nyt og foregår indtil videre kun på eksperimentel stadie få steder i verden, blandet andet på Stanford University i USA, og så altså på Fyn.
Raman spektroskopi er oprindeligt udviklet af den indiske fysiker Chandrashekhara Venkata Raman, som blandt andet fik Nobelprisen i fysik i 1930 for sit arbejde med lysspredning. Metoden bruges i dag også inden for metallurgi, arkæologi og kunst, f.eks. til at observere pigmenterne i et maleri eller en skulptur uden at skulle udtrække prøver og dermed risikere skader. Senest har en gruppe spanske forskere udviklet en bærbar enhed til at måle, hvornår tomaten er moden og klar til at blive plukket.
Thomas Emil Andersen fortæller, at Klinisk Mikrobiologisk Afdeling har hurtigdiagnostik som et centralt fokusområde, og at man allerede har opnået positive resultater med det eksisterende. Resultater de dog håber at kunne gøre endnu bedre over de kommende år ved at udvikle medicinsk udstyr der er målrettet netop den type Raman Spektroskopi til diagnostik af bakterier.
»Det er lykkedes at nå et niveau, hvor særligt problematiske bakterier kan identificeres på rekordtid med det udstyr, der er tilgængeligt i dag. Alligevel tager det ofte 2-4 timer, før vi har et prøvesvar, og det skyldes begrænsninger i det apparatur som anvendes. Den teknologi, som vi vil udvikle, har flere fordele, både i forhold til hurtighed, pris, anvendelsesmuligheder og udstyrets relative simple opbygning,« siger Thomas Emil Andersen .
Ud over en høj pris betyder en tidskrævende diagnostik, at en infektion kan forværres eller spredes til andre patienter.
Nyere studier har vist, at teknologien ydermere kan anvendes til at afsløre egenskaber hos en bakterie, for eksempel om den er antibiotikaresistent.
»Hvis det lykkes at udnytte dette potentiale i teknologien, kan teknologien gøre os i stand til at gribe hurtigere ind over for en infektion og med en mere effektiv behandling,« fortæller Thomas Emil Andersen.
Han og forskerkollegerne håber på, at teknologien i fremtiden vil kunne nedbringe tiden yderligere fra prøvetagning til effektiv behandling af patienter på hospitaler.
