پژوهشگران ایرانی با استفاده از نانوآنزیمی بر پایه اکسید آهن و آبی پروس، روشی رنگ‌سنجی برای تشخیص حساسیت یا مقاومت باکتری به آنتی‌بیوتیک ارائه کرده‌اند که در آزمایش‌های اولیه حدود چهار ساعت زمان برده است؛ در حالی که برخی روش‌های متداول ۲۴ تا ۴۸ ساعت طول می‌کشند. این روش هنوز در مرحله آزمایشگاهی است.

به گزارش فرهنگیان پرس، پژوهشگران ایرانی با به‌کارگیری یک نانوماده رنگ‌ساز، روشی آزمایشگاهی برای بررسی حساسیت یا مقاومت باکتری‌ها به آنتی‌بیوتیک‌ها ارائه کرده‌اند که در آزمایش‌های اولیه روی چهار سویه از باکتری اشریشیا کلی، امکان ارزیابی پاسخ باکتری به دارو و برآورد حداقل غلظت مهارکننده را در حدود چهار ساعت فراهم کرده است. ایسنا به نقل از «علم‌خوان» این پژوهش را به پژوهشگران دانشگاه‌های علوم پزشکی تهران و ایران نسبت داده است؛ اما بر اساس صفحه مقاله در مجله Scientific Reports، نویسندگان آن ملیکا مشیری و مهدی رهائی از گروه نانوبیوتکنولوژی و زیست‌تقلیدی دانشکده مهندسی علوم زیستی، دانشکدگان علوم و فناوری‌های میان‌رشته‌ای دانشگاه تهران و مولود آبسالان از گروه پزشکی مولکولی دانشکده فناوری‌های نوین پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران هستند.

مقاومت باکتری‌ها به آنتی‌بیوتیک‌ها یکی از چالش‌های مهم سلامت عمومی است؛ زیرا اگر عامل عفونت به داروی تجویزشده مقاوم باشد، درمان ممکن است با شکست روبه‌رو شود. به همین دلیل، تشخیص به‌موقع حساسیت باکتری به آنتی‌بیوتیک در انتخاب گزینه درمانی نقش مؤثری دارد. به گزارش ایسنا، برخی روش‌های متداول آزمایش حساسیت آنتی‌بیوتیکی حدود ۲۴ تا ۴۸ ساعت زمان می‌برند و همین فاصله زمانی، انگیزه اصلی طراحی روش‌های سریع‌تر بوده است.

نانوآنزیمی که با تغییر رنگ پاسخ می‌دهد

در این روش از ترکیبی نانومقیاس شامل اکسید آهن گاما و آبی پروس با فرمول γ-Fe₂O₃@Prussian blue استفاده شده است. به گزارش ایسنا، این ترکیب رفتاری مشابه آنزیم پراکسیداز دارد و می‌تواند برخی واکنش‌های شیمیایی را تسریع کند؛ از این رو در گروه موادی قرار می‌گیرد که «نانوآنزیم» نامیده می‌شوند. پژوهشگران پس از قرار دادن باکتری در معرض غلظت‌های مختلف آنتی‌بیوتیک، موادی را به نمونه افزودند که با کمک نانوآنزیم واکنش رنگی ایجاد می‌کنند و سپس شدت رنگ آبی حاصل را اندازه گرفتند.

بر اساس چکیده مقاله، پس از افزودن آب اکسیژنه و سوبسترای رنگ‌زای TMB به مایع رویی کشت باکتری، شدت رنگ آبی در طول موج ۶۵۲ نانومتر سنجیده شد. در سویه‌های حساس، با رسیدن غلظت آنتی‌بیوتیک به حداقل غلظت مهارکننده یا MIC، جذب نوری افزایش چشمگیر و ناگهانی نشان داد و در غلظت‌های بالاتر نیز در همین سطح ماند؛ در حالی که در سویه‌های مقاوم، شدت رنگ در غلظت‌های مختلف دارو تقریباً ثابت ماند. این آزمایش‌ها روی دو سویه حساس و دو سویه مقاوم اشریشیا کلی و با داروهای آمپی‌سیلین، سفازولین، سفتریاکسون و کانامایسین انجام شد.

نویسندگان مقاله می‌گویند این رویکرد بدون نیاز به نشانگذاری، روشی ساده و قابل اتکا برای آزمون حساسیت آنتی‌بیوتیکی است و بدون نیاز به معرف‌ها یا تجهیزات گران‌قیمت، در حدود چهار ساعت به نتیجه می‌رسد. حد تشخیص گزارش‌شده که به تعداد اولیه باکتری در نمونه وابسته است، ۱.۶۷ × ۱۰⁷ واحد تشکیل‌دهنده کلونی در هر میلی‌لیتر اعلام شده است. بر اساس چکیده، اندازه متوسط بلورک‌های نانوذرات ۳۱ نانومتر و اندازه هیدرودینامیکی آن‌ها ۲۱۹ نانومتر تعیین شده است. این مقاله در ۱۲ تیر ۱۴۰۵ (۳ ژوئیه ۲۰۲۶) به صورت دسترسی آزاد و در نسخه پیش از ویرایش نهایی در Scientific Reports منتشر شده است.

ایسنا در گزارش خود تأکید کرده است که این پژوهش در مرحله آزمایشگاهی انجام شده و به چهار سویه از اشریشیا کلی محدود بوده است؛ بنابراین بر اساس یافته‌های فعلی نمی‌توان درباره دقت روش در شناسایی مقاومت سایر باکتری‌ها، عملکرد آن در نمونه‌های واقعی بیماران یا کاربرد آن برای طیف گسترده‌ای از آنتی‌بیوتیک‌ها نتیجه‌گیری کرد. به نوشته این خبرگزاری، برای سنجش قابلیت اعتماد این فناوری، مطالعات گسترده‌تر با سویه‌های متنوع‌تر و نمونه‌های بالینی و مقایسه مستقیم نتایج با روش‌های استاندارد ضروری است و در مرحله کنونی، جایگزینی آن با روش‌های تشخیصی استاندارد اثبات نشده است.

زیر ذره‌بین فرهنگیان پرس

این پژوهش نمونه روشنی از ارزش پژوهش میان‌رشته‌ای در دانشگاه‌های کشور است؛ جایی که نانوفناوری، زیست‌شناسی و پزشکی مولکولی برای حل یک مسئله واقعی سلامت کنار هم قرار می‌گیرند. کوتاه شدن زمان آزمون از یک تا دو روز به چند ساعت، اگر در مطالعات بالینی تأیید شود، می‌تواند به پزشک کمک کند داروی مناسب را زودتر انتخاب کند و از مصرف آنتی‌بیوتیک‌های بی‌اثر بکاهد. با این حال، فاصله میان یک مقاله موفق و یک کیت تشخیصی در دسترس آزمایشگاه‌ها، فاصله‌ای طولانی است که بسیاری از دستاوردهای دانشگاهی در آن متوقف می‌شوند.

نکته دیگر، دقت در اطلاع‌رسانی علمی است. انتساب این پژوهش در گزارش خبری به دانشگاه‌هایی متفاوت با آنچه در صفحه رسمی مقاله آمده، نشان می‌دهد رسانه‌ها و روابط عمومی دانشگاه‌ها باید در معرفی پژوهشگران و نهادهای آن‌ها دقیق‌تر عمل کنند؛ زیرا اعتبار علمی پژوهشگر و دانشگاه، سرمایه‌ای است که با هر خطای کوچک آسیب می‌بیند.

پیشنهاد فرهنگیان پرس آن است که دانشگاه‌ها برای پژوهش‌هایی از این دست، مسیر آزمون بالینی و همکاری با شرکت‌های دانش‌بنیان حوزه تشخیص را از همان ابتدا طراحی کنند و صندوق‌های حمایت از فناوری، مرحله گذار از آزمایشگاه به نمونه اولیه را جدی‌تر پشتیبانی کنند. در مدارس نیز موضوع مقاومت آنتی‌بیوتیکی می‌تواند در درس‌های علوم و زیست‌شناسی به شکل ملموس آموزش داده شود تا نسل آینده از کودکی با پیامدهای مصرف خودسرانه آنتی‌بیوتیک آشنا شود.