Embedded Files
Project duration: 15.09.2020 - 14.09.2022
Project duration: 15.09.2020 - 14.09.2022
Project code: PN-III-P1-1.1-TE-2019-0910
Project code: PN-III-P1-1.1-TE-2019-0910
Contract number: 88/2020
Contract number: 88/2020
EN: We propose an alternative to traditional diagnosis of infections based on surface-enhanced Raman scattering (SERS) which involves collecting a sample from the patient, which is further put in contact with a silver spot laser induced, resulting in scattering and recording the spectral fingerprint of the pathogen, if present. By comparing the obtained fingerprint with standard spectral fingerprints from existing databases, the pathogens may be identified at strain level within minutes. Obtaining an antibiogram is the final step, which can be assessed in maximum of a couple of hours. This method may enable an effective and targeted infection treatment, and may reduce significantly the mortality rate, especially in infants, given by the increasingly number of aggressive strains.
The proposed nanoscreening platform offers a unique approach that is different from other medical techniques utilized nowadays for the screening of pathogens in routine clinical work. It combines SERS for the ultrasensitive molecular fingerprinting of pathogens with microfluidics for their isolation. Moreover, we intend to comprehensively implement additional computational tools in order to achieve a full understanding of the pathogens’ mechanism of resistance. This issue will be pursued by using optimized, in-house developed statistical model for identification, discrimination and classification of pathogens and quantum chemistry molecular modelling tools. The main advantages of the proposed SERS-based nanoscreening platform are that it is rapid, label free (no use of antigens, receptors, dyes or other specific labels is required), cost-effective, reliable, portable and ultrasensitive.
Once we succeed to tackle the connection between the resistance behavior of antibiotic-resistant pathogens and their spectral fingerprint monitored in real time by using our proposed methodology, we will be able to move forward and to influence point-of-care routines for sepsis.
RO: Propunem o alternativă la diagnosticul tradițional al infecțiilor, bazată pe spectroscopia Raman amplificată de suprafață (SERS), care implică colectarea unei probe de la pacient, ce este pusă în contact cu un spot de argint indus sub acțiunea laserului, într-un dispozitiv microfluidic. Radiația împrăștiată de la probă este înregistrată, conținând amprenta spectrală a agentului patogen, dacă este prezent. Prin compararea amprentei cu cele standard din bazele de date existente, agenții patogeni pot fi identificați la nivel de tulpină în câteva minute. Obținerea unei antibiograme este ultima etapă, în maximum două ore de la testare. Această metodă permite un tratament eficient și țintit al infecțiilor și poate reduce semnificativ rata mortalității, în special la sugari.
Platforma de nanoscreening propusă oferă o abordare unică, diferită de alte tehnici medicale utilizate în zilele noastre pentru screeningul agenților patogeni în analizele clinice de rutină. Acesta combină tehnica SERS pentru amprentarea moleculară ultrasensibilă a agenților patogeni cu canale microfluidice pentru izolarea lor. Mai mult, intenționăm să implementăm instrumente de calcul suplimentare pentru o înțelegere completă a mecanismului de rezistență al agenților patogeni. Această problemă va fi urmărită folosind un model statistic optimizat, dezvoltat pentru identificarea, discriminarea și clasificarea agenților patogeni și instrumente de modelare specifice chimiei cuantice. Principalele avantaje ale platformei de nanoscreening propuse sunt: este rapidă, nu este necesară utilizarea de antigene, receptori, coloranți sau alte etichete specifice, este fiabilă, portabilă și ultrasensibilă.
Odată ce reușim să înțelegem legătura dintre mecanismul de rezistență al agenților patogeni multirezistenți la antibiotice și amprenta lor spectrală monitorizată în timp real prin SERS, vom putea să influențăm rutinele clinice de îngrijire pentru sepsis.
Page updated
Google Sites
Report abuse