ラマン分光法でバクテリアの成長をリアルタイム観察

May, 26, 2020, St Andrews--University of St Andrewsと同大学医学部をリーダーとするUKの研究チームは､レーザと音を使い抗生物質に対する生きたバクテリアの反応をモニタする画期的な方法を開発した｡

この新しいアプローチは､抗菌耐性のより詳しい理解､毎年100万人が死亡する世界有数の感染症､結核(TB)の処置の短縮化につながる｡

研究は､University of Southamptonと協働で実施され､Communications Biology (Nature)に発表された｡これは､様々な抗ウイルスおよび抗生物質に対する微生物の反応研究に扉を開く｡

細菌の研究は､それが世界的な病気への取組の中核にある場合､大きな社会的課題である｡

細菌は､研究室で培養され､新しい抗生物質でテストできるが､これらの方法には限界がある｡理想的には､研究者は細菌を外部の影響から分離し、非侵襲的な方法でその反応を観察したいと考えている｡これに対処するために､St Andrewsをリーダーとするチームは､光と音の両方の力を役立てる新しいデバイスを開発した｡
　
光と音は波である｡それらは運動量を持っていて力を及ぼすことができるが､音波の力は､光の力よりも遙かに強いので､細菌の閉込めに､より適している｡逆に､光はわれわれの周囲の世界の分析では完璧である｡これは､光がバクテリアの原子や分子の内部構造と相互作用できるからである｡これには､バクテリアの内部構造も含まれる｡

研究チームは音波を用いて､小さなチャンバの中で生きたバクテリアを空中浮揚させ､動けなくした｡次に､バクテリアからの散乱光により､ラマン信号を記録した｡これは､バクテリアの分子組成を明らかにする光フィンガープリントである｡

光と音とのこの独創的な組合せによりチームは､TBに利用される既存の抗生物質に対するバクテリアのリアルタイム変化を初めて計測することができた｡

そのアプローチの潜在的なアプリケーションは､感染症や抗菌耐性の理解向上につながる｡