Анализ антибактериальной активности амоксициллина биологическим датчиком с щелевой акустической волной

Продемонстрирована возможность оценки антибактериальной активности на примере амоксициллина и Escherichia coli с помощью акустического биологического датчика на основе двух пьезоэлектрических пластин, разделённых воздушным зазором. В нижней пластине датчика возбуждается акустическая волна с поперечно-горизонтальной поляризацией. Верхняя пластина служит дном контейнера с исследуемой клеточной суспензией. Показано, что добавление антибиотика к клеточной суспензии приводит к изменению параметров датчика. Проведён контроль воздействия амоксициллина на микробные клетки с помощью лазерной микроскопии и стандартного микробиологического посева. Показана возможность экспресс-анализа антибактериальной активности препаратов с помощью биологического датчика на основе щелевой акустической волны.

1. Antibiotic Resistance Protocols: Second Edition, Gillespie SH, McHugh TD (eds.), Methods in Molecular Biology. Vol. 642. Springer Science+Business Media. LLC 2010.

2. Balouiri M., Sadiki M., Ibnsouda S.K. Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review. J Pharm Anal. 2016; 6 (2): 71–79. doi: 10.1016/j.jpha.2015.11.005

3. Matuschek E., Brown D. F. J., Kahlmeter G. Development of the EUCAST disk diffusion antimicrobial susceptibility testing method and its im plementation in routine microbiology laboratories. Clin Microbiol Infect. 2014; 20: O255–O266. doi: 10.1111/1469-0691.12373

4. Гулий О.И., Зайцев Б.Д., Семенов А.С., Ларионова О.С., Караваева О.А., Бородина И.А. Оценка воздействия амоксициллина на микробные клетки методом электроакустического анализа. Биофизика. 2018. 63 (3): 496–502. doi: 10.1134/S0006350918030089.

5. Гулий О.И., Зайцев Б.Д., Караваева О.А., Ловцова Л.Г., Мехта С.К., Бородина И.А. Экспресс-анализ чувствительности бактерий к беталактамным антибиотикам антибиотикам с помощью резонатора с поперечным электрическим полем. Антибиотики и химиотерапия. 2019. 64 (1–2): 3–8. doi: 10.24411/0235W2990W2019W10001

6. Borodina I.A., Zaitsev B.D., Teplykh A.A. The influence of viscous and conducting liquid on characteristics of slot acoustic wave. Ultrasonics. 2018; 82: 39–43. doi: 10.1016/j.ultras.2017.07.011

7. European Medicines Agency, European Surveillance of Veterinary Antimicrobial Consumption, 2017. ‘Sales of veterinary antimicrobial agents in 30 European countries in 2015’. (EMA/184855/2017).

8. Borodina I.A., Zaitsev B.D., Kuznetsova I.E., Teplykh A.A. Acoustic Waves in a Structure Containing Two Piezoelectric Plates Separated by an Air (Vacuum) Gap. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2013; 60 (12): 2677–2281. doi: 10.1109/TUFFC.2013.2867

9. Методы общей бактериологии под редакцией Ф.Герхарда. М.: Мир, 1983; 1: 458–464.

10. Johnson W.L., France D.C., Rentz N.S., Cordell W.T., Walls F.L. Sensing bacterial vibrations and early response to antibiotics with phase noise of a resonant crystal. Scientific Reports. 2017; 7: 12138. doi: 10.1038 / s41598 -017-12063-6

11. Yao Z., Kahne D., Kishoy R. Distinct single-cell morphological dynamics under beta-lactam antibiotics.