Новая разработка появилась благодаря совместным усилиям педагогического университета Чжэцзян (Китай) и Университета Умео (Швеция), о чем они сообщили в журнале «Прикладная оптика».

Причина, по которой продукты маркируются сроком хранения «годен до» — чтобы избежать отравления из-за порчи бактериями и другими микроорганизмами.

Однако такая мера предосторожности означает, что пища зачастую имеет неоправданно короткий срок годности. Лучшее понимание процесса роста микроорганизмов и методы его обнаружения помогут уменьшить количество утилизированных продуктов и сократить количество людей с пищевым отравлением.

Точно так же, но в медицине, новый способ сэкономит время врачей и уменьшит количество списанных медицинских ресурсов, например крови. При переливании крови, в которой развились микроорганизмы, есть риск заражения пациентов со смертельным исходом.

Рост микроорганизмов обусловлен многими факторами, поэтому трудно предсказать, насколько они размножились внутри запечатанной упаковки пищевых продуктов или крови.

Ученые сосредоточились на том, что бактерии при размножении выпускают газы, в частности, диоксид углерода. Один из исследователей, Цзе Чжао, говорит:

По оценке уровня двуокиси углерода в пределах замкнутого пространства — бутылки или упаковки — можно сказать о росте микробов.

Для измерения состава газа разработчики воспользовались оптической спектрометрией, которая является очень чувствительным и быстрым методом. Причем измерение возможно проводить через стекло, прозрачную упаковочную пленку или пластик.

Перестраиваемый диодный лазер (TDLAS)

Наилучшим вариантом оптической спектрометрией оказался «перестраиваемый диодный лазер» (TDLAS), так как он сочетает в себе простоту и низкую стоимость. Принцип действия разработанного устройства основан на поглощении различными газами волн с определенной длиной. Новый прибор состоит из источника света — перестраиваемого лазерного диода, оптической части, формирующей луч, а также приемной оптики с одним или несколькими детекторами.

Пропуская такой луч лазера через образцы, ученые проверяли метод на двух типах бактерий: золотистом стафилококке и Candida Albicans. Полученные результаты были впечатляющими: высокое соотношение сигнал-шум, указывает на высокий уровень точности прибора.

Acinetobacter baumannii

Количество бактерий устойчивых к антибиотикам растет, и это является большой проблемой.

В новом исследовании ученые обнаружили, что бактерия Acinetobacter baumannii, обладающая мультиустойчивостью, имеет естественный способ вновь стать восприимчивой к антибиотикам.

Это поможет ограничить распространение подобных инфекций без необходимости разработки новых антибиотиков.

В статье, опубликованной в онлайн-версии Трудов национальной академии наук США, говорится, что бактерии в конкурентной борьбе способны убивать друга друга. При этом они производят и впрыскивают в своих конкурентов яд, что помогает им расти и распространяться с опережением.

Ученые изучили образцы А. baumannii, выделенные из вспышки болезни 2012 года в канадской больнице. В этой вспышке четыре пациента были заражены, и один из них умер.

Многие штаммы этого вида бактерий устойчивы к антибиотикам, и могут выжить после дезинфекции, что представляет серьезную проблему для больниц по всему миру.

Ученые ожидали, что выделенные канадские образцы бактерий представляют собой «бактериальные убийцы», но оказалось что это не так. Для приобретения множественной лекарственной устойчивости большинству бактерий пришлось «отключить» систему впрыска яда.

Выяснилось, что часть популяции бактерий регулярно деактивирует плазмиды, что приводит к включению механизма инъекции яда, и одновременно выключает устойчивость к антибиотикам.

Дополнительные исследования других образцов из мировой коллекции подтвердило этот компромисс: способность убивать конкурентов делает бактерии восприимчивыми к антибиотикам.

Похоже, что это — общая стратегия этих бактерий из различных частей мира, и дальнейшее изучение поможет нам нам понять, как бактерии превращаются в «супермикробов», устойчивых ко множеству препаратов. Такие знания приведут к появлению более эффективных методов лечения и эффективных стратегий предотвращения развития устойчивости.

Во всем мире холерой болеют 3-5 миллионов человек, и по оценкам, более 1 млрд людей подвержен риску заболевания, прежде всего в 50 странах, где она является эндемичной.

Прививка вакциной «Шанхол» (Shanchol) признана безопасной и эффективной в борьбе с холерой. Вероятность серьезных осложнений холерой снижена примерно на 40% среди привитых пациентов.

Препарат является одной из двух международно лицензированных вакцин против холеры. Хотя эта вакцина не является новой разработкой, и используется в защите туристов уже более десяти лет, прежде она никогда не применялась в масштабной борьбе с заболеванием в эндемичных районах.

В исследовании принимали участие примерно 27 тыс. людей в возрасте от 1 года из городских трущоб Мирпур города Дакка. В этой местности чрезвычайно высокий риск заражения холерой из-за перенаселенности и плохой санитарии.

Несмотря на то, что только примерно половина пациентов приняла полную дозу препарата (прием осуществляется в два приема с перерывом в 14 дней), вакцинация показала многообещающие результаты. Общий показатель от обезвоживания через два года снизился на 37% в группе вакцинированных пациентов, и на 45% в группе с вакцинацией, мытьем рук и питьем чистой воды.

Однако вакцина является только частью решения проблемы.

В конечном счете, ключом к контролю холеры является чистая вода и правильная санитария, которые отсутствуют в половине развивающихся стран (страдают примерно 2,5 миллиарда человек).

Холера относится к заболеваниям с диарейным синдромом, вызывается бактерией Vibrio cholera, которая попадает в организм человека с загрязненной водой и пищей. Без лечения наблюдается высокий риск смертности, особенно среди детей и младенцев. Эпидемия холеры в некоторых районах Африки продолжается уже более 30 лет.

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications, всего один ген переделал бактерию Yersinia pestis, вызывающую желудочно-кишечные инфекции, в убийцу, известную как «Черная смерть».

Ученые из школы медицины Северо-западного университета Фейнберг, Чикаго, проанализировали древние штаммы Y. pestis чтобы понять, каким образом эти бактерии приобрели способность инфицировать легкие, что привело к появлению легочной формы чумы.

Медики выяснили, что за это отвечает всего лишь один ген поверхностного белка PLA.

Чтобы проверить эту теорию, команда перенесла этот ген в исходную, не вирулентную форму бактерии, и это действительно привело к способности вызывать респираторные инфекции!

Хотя приобретение новых и потеря старых генов — обычное явление для бактерий, происходящее тысячелетиями, ученым не удалось обнаружить ни одного другого гена, который бы вел себе таким же образом, приводя к чуме.

Еще одно генетическое изменение привело к бубонной чуме

Подробно изучив ген PLA, ученые обнаружили, что еще одна модификация этого гена позволила бактериям заражать лимфатические узлы. Эта модификация встречается у современных штаммов Y. pestis, и вызывает инфекцию, известную как бубонная чума.

Основываясь на этом выводе, можно считать появление бубонной чумы как эволюцию «Черной смерти».

Наши данные показывают, что вставка и последующая мутация гена PLA приводит к новым, быстро развивающимся штаммам бактерии. Это свидетельствует о возможности появления новых респираторных патогенов всего лишь при небольших генетических изменениях.