Исследовательская группа Корейского института материаловедения разработала метод, который обнаруживает бактерии в концентрации примерно 1–10 колониеобразующих единиц на миллилитр. Национальный исследовательский совет науки и технологий Южной Кореи сообщил о результате 19 октября 2026 года. Само обнаружение занимает до часа, а оценка изменения сигнала после воздействия антибиотика может занимать до двух часов.

Метод пока не проверяли на образцах пациентов. Исследователи работали с сывороткой и мочой, в которые искусственно добавляли бактерии. Следующим этапом они называют клиническую проверку на крови людей с инфекциями кровотока и сепсисом.

Как наноструктуры усиливают сигнал

В основе технологии лежит усиленное рамановское рассеяние, или SERS. Рамановский сигнал возникает при взаимодействии света с веществом и обычно очень слаб. Металлические наноструктуры, например из золота, создают возле себя участки с сильным электромагнитным полем. В крошечных промежутках между такими структурами сигнал становится заметнее для прибора.

Обычная проблема SERS состоит в том, что эти усиленные участки имеют нанометровый размер, а бактериальная клетка намного больше. Поэтому её поверхность может лишь частично попасть в зону усиления. Корейская команда изменила порядок действий: сначала фильтр собирает бактерии на небольшом участке, а затем металлические наноструктуры электрохимически выращивают прямо на клетках и вокруг них. Усилители сигнала оказываются там, где находятся бактерии.

Отдельные метки для клеток не требуются. Прибор анализирует собственный рамановский спектр бактерий. В описании исследования также говорится, что спектры с компьютерным анализом позволили различать восемь видов бактерий.

Представим условный образец, в котором клеток слишком мало для уверенного измерения. Фильтр сначала собирает их в одном месте, после чего выращенный рядом металл усиливает слабый сигнал. Это пояснение принципа, а не отдельный эксперимент.

Что показали первые проверки

Платформа объединила разделение образца, накопление бактерий и регистрацию сигнала на одной подложке. По данным исследователей, она обнаруживала бактерии при концентрации около 1–10 КОЕ/мл. Этот показатель относится к пределу обнаружения, а не к доказанной точности диагностики у пациентов.

Для оценки реакции на антибиотик бактерии подвергали воздействию препарата и сравнивали изменения SERS-сигнала. Такой подход может показывать, меняется ли жизнеспособность клеток после обработки, но в предоставленных материалах нет подробного протокола, размера выборки и результатов испытаний на крови пациентов.

Результаты опубликованы в журнале Small Methods в статье с DOI 10.1002/smtd.70972. Клинические испытания ещё не проводились. При подготовке научного обзора по теме может понадобиться подбор литературы для научного обзора, но он не заменяет проверку метода в клинических образцах.

Схема метода: фильтр концентрирует бактерии, на их поверхности выращивают металлические наноструктуры, затем анализируют усиленный рамановский сигнал и его изменение после воздействия антибиотика.

Фото: turek / Pexels