Antibioottiseulontatestin kehittäminen

Abstract

Antibioottiresistenssi on maailmanlaajuinen ja kasvava ongelma, johon tarvitaan ratkaisuja. Tutkimuksen ja kehityksen merkitys on suuri, sillä tarvitaan diagnostisia menetelmiä, joiden avulla voidaan vähentää turhaa antibioottien käyttöä.

Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää antibioottiseulontatesti, joka olisi nopea, helppokäyttöinen ja siihen tarvittava laitteisto löytyisi lähes jokaisesta laboratoriosta. Menetelmä perustuu epästabiileihin lantanidikelaatteihin ja aikaerotteisen fluoresenssin mittaamiseen. Seulontatesti suoritetaan suodatinkuoppalevyllä, jossa mediumissa olevat bakteerit suodatetaan ja pestään pesuliuoksella. Menetelmän kehitykseen kuului olosuhteiden optimointi. Menetelmässä käytetty suodatin- ja siirtokuoppalevy, näytetilavuus, pesuliuokset ja kelaattiliuoksen koostumus optimoitiin.

Verrattaessa kehitettyä menetelmää tunnettuun absorbanssin mittaamiseen, huomattiin menetelmän havaitsevan antibiootin vaikutus bakteerien kasvuun noin kaksi tuntia nopeammin. Kehitetty menetelmä on myös absorbanssimenetelmää herkempi. Antibioottiseulontatesti havaitsee 30 000 E. coli solua/ml ja siksi sillä voidaan seuloa potilasnäytteisiin tehoavia antibiootteja riippuen näytteessä olevasta bakteerimäärästä

Antibiotic resistance is a global and increasing problem which requires solutions. Research and development are crucial to resolve antibiotic resistance. New methods to reduce the unnecessary use of antibiotics are needed.

The aim of the thesis was to develop an antibiotic screening test that is fast and easy to use and exploits devices found in almost every laboratory. The method is based on the nonspecific interaction of unstable lanthanide chelate with bacteria and measurement of time-resolved fluorescence. The test is carried out on filter plates where samples are washed. The method development included optimization of conditions. The filter and transfer microtiter plates used as well as sample volume, washing solutions and composition of chelate solution were optimized.

Comparing the developed method with the previously known absorbance measurement, it was discovered that the effect of the antibiotic on the growth of bacteria was detected about two hours faster with the developed method. The new method is also more sensitive than the absorbance method. The antibiotic screening test detects 32,000 E. coli cells/ml and patient samples can thus be screened, depending on the amount of bacteria in the sample