W związku z szerokim stosowaniem środków przeciwdrobnoustrojowych w zapobieganiu bakteryjnym chorobom zakaźnym, oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe (AMR) stała się globalnym problemem zdrowia publicznego1. Walka z AMR polega obecnie głównie na monitorowaniu AMR patogenów epidemiologicznych oraz na zastosowaniu terapii synergistycznej z wykorzystaniem wrażliwych środków przeciwdrobnoustrojowych i bakteriofagów litycznych2.
In vitro testy wrażliwości na środki przeciwdrobnoustrojowe (AST) stanowią podstawę monitorowania terapii oraz wykrywania poziomu AMR. Są one istotnym elementem farmakologii środków przeciwdrobnoustrojowych i krytyczną podstawą do stosowania leków w praktyce klinicznej. Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) ze Stanów Zjednoczonych oraz Europejski Komitet ds. Testów Wrażliwości na Środki Przeciwdrobnoustrojowe (EUCAST) opracowały i zrewidowały międzynarodowe kryteria AST, a także stale modyfikują i uzupełniają metody AST oraz punkty odcięcia, aby określić MIC dla konkretnej kombinacji „drobnoustrój-środek przeciwdrobnoustrojowy” jako wrażliwą (S), oporną (R) lub pośrednią (I)3,4.
W latach 80. i 90. XX wieku szybko rozwijano i wdrażano do praktyki klinicznej automatyczne urządzenia do mikrorozcieńczeń w pożywce płynnej, takie jak Alfred 60AST, system VITEK, PHOENIXTM oraz Cobasbact5,6,7. Instrumenty te były jednak kosztowne, wymagały drogich materiałów eksploatacyjnych, a ich zakresy detekcji były zaprojektowane pod kątem leczenia pacjentów klinicznych5,6,7. Z tych powodów nie nadają się one do weterynaryjnych badań klinicznych oraz wykrywania dużych ilości szczepów o wysokiej oporności. W niniejszym badaniu opracowano inteligentny, wysokoprzepustowy system do AST/przesiewu fagów, składający się z inokulatora matrycowego 96-punktowego (Rycina 1), przetwornika akwizycji obrazu (Rycina 2) oraz odpowiedniego oprogramowania8, aby przeprowadzić AST dla partii szczepów bakterii przeciwko wielu środkom przeciwdrobnoustrojowym jednocześnie za pomocą metody rozcieńczeń w agarze. Ponadto system ten wykorzystano do wykrywania i analizy wzorców lizy fagów przeciwko bakteriom opornym na środki przeciwdrobnoustrojowe9, co pozwoliło na efektywny wybór fagów litycznych z biblioteki fagowej. Stwierdzono, że system ten jest wydajny, przystępny cenowo i łatwy w obsłudze.

Rysunek 1: Schemat strukturalny inokulatora z macierzą 96 punktów. 1: Płyta z pinami do inokulacji; 2: Ruchomy nośnik; 3: Blok z materiałem szczepionkowym; 4: Inkubowana płyta; 5: Podstawa; 6: Uchwyt roboczy; 7: Pin ograniczający. Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Schemat strukturalny przetwornika akwizycji obrazu. 1: Obudowa; 2: Ekran wyświetlacza; 3: Pomieszczenie do akwizycji obrazu; 4: Podstawa płyty detekcyjnej; 5: Wejście i wyjście z magazynu płyty detekcyjnej; 6: Płyta sterująca; 7: Urządzenie do konwersji akwizycji obrazu; 8: Źródło światła; 9: Skaner obrazu. Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.