Диагностична система открива инфекции за минути

Акценти

Инженери от Университета в Глазгоу, Обединеното кралство, разработиха революционна система, която съкращава значително времето за диагностициране на гъбични и бактериални инфекции от дни на броени минути. Техниката, комбинираща микрофлуидна технология със сложен анализ и машинно обучение, може да бъде ценен инструмент за справяне с антибиотичната резистентност – бързо нарастваща глобална заплаха за общественото здраве, свързана с пет милиона смъртни случая през 2019 г.

„Един от основните двигатели на антибиотичната резистентност е злоупотребата или прекомерната употреба на антибиотици. В момента (януари 2026 г.) може да отнеме дни или дори седмици, за да се култивират микроби, взети от проби от пациенти с цел поставяне на диагноза. Това означава, че лекарите често трябва да действат бързо и да използват антибиотици за лечение на пациенти, страдащи от животозастрашаващи състояния, като сепсис или пневмония, без да знаят със сигурност дали действително имат бактериална инфекция.“, коментира д-р Джиабао Сю от Факултета по инженерство към Университета в Глазгоу.

Как работи системата

Системата, наречена AutoEnricher, комбинира иновативен хардуер и софтуер, което позволява двуетапен процес на идентифициране на патогени.

В първия етап инструментът използва микрофлуидна технология, за да отстрани човешките клетки от проби от кръв, урина или гръбначномозъчна течност на пациентите, оставяйки само патогенни клетки. Във втория етап уникалният биохимичен състав на патогенните клетки се идентифицира с помощта на техника, наречена раманова спектроскопия, след което се анализира от модел за машинно обучение, разработен от екипа.

Бърза и точна диагностика

Техниката, обучена върху база данни от 232 клинични изолата от 36 вида бактерии и гъбички, може да постави диагноза за по-малко от 20 минути, използвайки едва 10 патогенни клетки.

Екипът оценява ефективността на AutoEnricher с помощта на три болници в Китай, които предоставят проби от общо 305 пациенти. Пробите са тествани и с конвенционални лабораторни методи за култивиране на бактерии. Експериментът показва, че резултатите, предоставени от системата, съвпадат с тези от конвенционалните методи в 95% от случаите*. Освен това AutoEnricher успява да открие смесени инфекции, причинени от няколко патогена едновременно, които са пропуснати от лабораторните тестове за култивиране.

„Това са наистина окуражаващи резултати от най-голямото проучване от този вид, проведено върху реални проби от пациенти. Показахме, че този подход, базиран на отделни клетки, може бързо да даде забележително точни резултати и дори да открие смесени инфекции, които са много по-трудни за откриване с помощта на конвенционални лабораторни методи за култивиране.“, коментира проф. Вей Хуанг от Оксфордския университет.

„Следващата стъпка е да приложим AutoEnricher при много по-голям брой проби от пациенти в подходящо клинично проучване. Вече работим по осъществяването на това и се надяваме, че AutoEnricher ще окаже реално влияние върху разпространението на антимикробната резистентност през следващите години.“

*Huang Wei et al. Rapid culture-free diagnosis of clinical pathogens via integrated microfluidic-Raman micro-spectroscopy. Nature Communications. 2026.