Физики БФУ им. И. Канта научились рассчитывать маркеры резистентности штаммов туберкулеза к антибиотикам

Назад к списку новостей

Научный коллектив лаборатории моделирования оптических свойств наноматериалов НОМЦ им. Софьи Ковалевской БФУ им. И. Канта осуществил расчет спектральных полос, которые помогут определять антибиотикорезистентность бактерий туберкулеза. С помощью теоретических методов специалисты смогли уточнить и обосновать ранее полученные данные экспериментальной спектроскопии комбинационного рассеяния света. Тогда физики предположили, что клетки разных штаммов туберкулеза различной резистентности по-разному рассеивают свет, и изучили общую структуру клеточной стенки возбудителя заболевания — палочки Коха.

Андрей Зюбин, старший научный сотрудник НОЦ «Фундаментальная и прикладная фотоника. Нанофотоника» БФУ им. И. Канта, зав. лабораторией НОМЦ им. Софьи Ковалевской:
Ранее мы оценивали полученные спектры «на глаз» и вручную. Получали спектральную картину, анализировали ее. Поскольку спектр бактериальной клетки сложный, понять что есть что непросто. Благодаря разработанным подходам спектральным полосам мы уже точнее можем сказать, какие изменения в клеточной стенке могут характеризовать клетки с разной лекарственной устойчивостью.

Андрей Зюбин, старший научный сотрудник НОЦ «Фундаментальная и прикладная фотоника. Нанофотоника» БФУ им. И. Канта, зав. лабораторией НОМЦ им. Софьи Ковалевской:

Ранее мы оценивали полученные спектры «на глаз» и вручную. Получали спектральную картину, анализировали ее. Поскольку спектр бактериальной клетки сложный, понять что есть что непросто. Благодаря разработанным подходам спектральным полосам мы уже точнее можем сказать, какие изменения в клеточной стенке могут характеризовать клетки с разной лекарственной устойчивостью.

Подход применен к выбранным объектам в мире впервые. В совокупности с экспериментальными результатами поможет разработать метод быстрой и экономной диагностики (до нескольких часов) для идентификации штаммов бактерий туберкулеза на антибиотикорезистентность. На его основе также можно создать соответствующий портативный прибор в перспективе.
Андрей Зюбин.jpg

Метод требует еще большой работы, набора статистики, верификации и валидации методики, так как бактериальные клетки туберкулеза очень сложные — клеточные стенки имеют многослойную структуру и обладают множеством связей между собой. Поэтому важен комплексный анализ, расчет маркеров резистентности в бактериальной клетке и сравнение данных с большим набором экспериментального материала. Стоит отметить молодых специалистов лаборатории, которые успешно разобрались с частью данного сложного вопроса и довели работу до публикации. Также, очень здорово, что в рамках математического центра удалось закупить расчетные мощности и программное обеспечение для проведения таких работ,
уточнил Андрей Зюбин.

Метод требует еще большой работы, набора статистики, верификации и валидации методики, так как бактериальные клетки туберкулеза очень сложные — клеточные стенки имеют многослойную структуру и обладают множеством связей между собой. Поэтому важен комплексный анализ, расчет маркеров резистентности в бактериальной клетке и сравнение данных с большим набором экспериментального материала. Стоит отметить молодых специалистов лаборатории, которые успешно разобрались с частью данного сложного вопроса и довели работу до публикации. Также, очень здорово, что в рамках математического центра удалось закупить расчетные мощности и программное обеспечение для проведения таких работ,

уточнил Андрей Зюбин.

Новая методика основана на спектроскопии комбинационного рассеяния света, теории функционала плотности (DFT), молекулярного докинга. Расчеты провели специалисты Северо-Западного центра математических исследований имени Софьи Ковалевской.

Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Journal of Molecular Structure.

В материале упоминаются

Зюбин Андрей Юрьевич

заведующий Лабораторией математического моделирования оптических свойств наноматериалов, старший научный сотрудник НОЦ «Фундаментальная и прикладная фотоника. Нанофотоника»

Публикации в СМИ