Met bacteriën gecoate cantilever (lengte 205 micrometer)

Met een aangepaste AFM-microscoop kun je binnen een paar minuten vaststellen of een antibioticum effect heeft op een bacterie. Kwestie van het observeren van stuitergedrag, schrijven Zwitserse onderzoekers in Nature Nanotechnology.

Die cantilever is het onderdeel waarop de tastnaald van zo’n ‘atomic force’-microscoop gemonteerd zit. Er zijn al vaker ideeën gelanceerd om de naald weg te laten en de cantilever door iets anders te laten verbuigen, zodat je hem bijvoorbeeld als detector voor virussen of zelfs explosieven kunt gebruiken.

De Zwitserse variant is in zoverre nieuw dat geen statische verbuiging wordt gemeten, maar een dynamische beweging. Gezonde bacteriën zijn vrij beweeglijk. Zet je er een aantal op de cantilever, dan zal het bacteriële metabolisme hem in trilling brengen. De uitwijking is niet groter dan een paar nanometer, maar een AFM is nu juist ontworpen om op die schaal te kunnen meten.

Stel je het geheel vervolgens bloot aan een antibioticum, dan zie je direct of het aanslaat of niet: hoe zieker de bacteriën er van worden, hoe minder hard de cantilever gaat bewegen. Proeven met onder meer E.coli, S.aureus en het antibioticum ampicilline tonen aan dat het echt werkt.

Bijkomend voordeel van deze detectiemethode is dat hij zich heel gemakkelijk laat miniaturiseren. De huidige versie, met laserdetectie van de trilling, past in een lucifersdoosje. Vervang je die laser door een piëzo-elektrisch element, dan moet het geheel volgens de Zwitsers ook op een chip kunnen passen.

Behalve antibiotica denken ze er ook de effectiviteit van gepersonaliseerde chemotherapie mee te testen. In plaats van bacteriën breng je dan tumorcellen van de patiënt aan op de cantilever en kijkt in hoeverre hun metabolisme wordt onderdrukt.

bron: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

Onderwerpen