Microbiologie in hapklare porties
Thuis op papier controleren op vaginale infecties
Vorige maand voelde ik een branderig gevoel “daar beneden” en heb ik Google afgestruind om uit te zoeken wat het zou kunnen zijn. Mijn zoekgeschiedenis bestond uit van alles, van uitdroging, UTI’s, vaginale gist, bacteriële infecties, soa’s tot PCOS en zelfs baarmoederhalskanker. Ik dacht eraan om een arts te raadplegen, maar dat betekende pathologietests en het nemen van monsters in vreemde ongemakkelijke toiletten … ughhh het is gewoon zo veel werk, en wat als de brandwond binnen een dag of twee vanzelf verdwijnt, maar wat als dat niet zo is? Ik bedacht me dat het zoveel makkelijker zou zijn als ik het nu kon weten, door thuis een test te doen.
De onderzoekers van de Universidad Autónoma de Guerrero in Mexico hebben geprobeerd om ten minste één van deze problemen op te lossen: ze ontwikkelden een wegwerphulpmiddel om een infectie – bacteriële vaginose – op te sporen.
Wat is bacteriële vaginose?
De gezonde menselijke vagina heeft een unieke microben populatie die voornamelijk bestaat uit Lactobacillen. De meeste vaginale infecties ontstaan door een onevenwicht in deze microbiële populatie. Bacteriële vaginose (BV) is zo’n infectie die wordt veroorzaakt door een afname van het aantal Lactobacillen in de vagina en een toename van het aantal soorten zoals Prevotella, Bacteroides, Mobiluncus en Gardnerella.
De symptomen van BV zijn onder andere matige witgrijze vaginale afscheiding, visgeur, een branderig gevoel en jeuk.
De diagnose BV wordt meestal gesteld aan de hand van de Amsel-criteria, een klinische test, of de Nugent-score, een microbiologische test. Beide methoden vereisen echter de aanwezigheid van een getrainde medische professional of gespecialiseerde diagnostische apparatuur. Een ander nadeel is dat de tests alleen symptomatische BV-gevallen kunnen opsporen, aangezien 50% van de gevallen asymptomatisch is.
Maak kennis met het wegwerpbare BV-apparaat:
Het bestaat uit een dun membraan waarop een Y-vormig patroon is gedrukt (Zie Fig. 1).
Om de werking van het apparaat te begrijpen, kijken we naar de componenten van het apparaat:
a) Sialidase: Dit is de analyt (een stof die wordt gemeten) die vrijkomt uit bacteriën die bacteriële vaginose veroorzaken.
b) FITC-anti-sialidase antilichaam (FAS): Dit is onze probe – het moleculaire complex dat ons helpt de analyt in het vaginale monster te detecteren. Het bestaat uit twee delen. Het eerste is FITC, een fluorescerend molecuul dat een groene kleur afgeeft. Het tweede is het anti-sialidase antilichaam dat zich bindt aan de sialidase in het monster (deze immuunreactie geeft een positieve BV-test).
c) Grafeenoxide (GO)-film: Dit is een enkele laag grafeen die fungeert als een dovend platform en is verantwoordelijk voor het geven van een negatieve BV-test.
A) Negatieve test op BV B) Positieve test op BV
Afbeelding Bron: https://doi.org/10.1021/acsmeasuresciau.3c00007
Nu we de componenten kennen, kunnen we inzoomen op de drie zones:
- Entree: Het monster gemengd met FAS en PBST (oplossing die het monster helpt stromen in het Y-vormige patroon) wordt hier gedropt.
- Controlezone: Dit gebied zal altijd een positieve test op BV geven, de intensiteit van de fluorescentie in deze zone wordt gebruikt voor vergelijking met de testzone .
- Testzone: Deze zone is gecoat met een GO-film die de resultaten van de test weergeeft in de vorm van intensiteit van fluorescentie. Het resultaat kan positief (groene fluorescentie) of negatief (geen fluorescentie) zijn op basis van de aan- of afwezigheid van sialidase in het gegeven monster.
Om het mechanisme achter een positieve of negatieve test te begrijpen, moeten we enkele basisverschijnselen begrijpen:
Wanneer licht iets raakt, wekt het de elektronen in de stof op. Deze elektronen bewegen van een rustige toestand naar een aangeslagen toestand. Na een tijdje worden ze weer rustig en geven ze een ander, minder krachtig licht af, dat we fluorescentie noemen.
Maar soms kan dit zwakkere licht elektronen in nabijgelegen stoffen exciteren, en dit produceert geen licht. Dit wordt niet-stralende energieoverdracht genoemd. Dit gebeurt echter alleen als de twee dingen heel dichtbij zijn, minder dan 10 nanometer van elkaar.
Houd deze principes in gedachten en raadpleeg de onderstaande figuur om te begrijpen wat er in het apparaat gebeurt:
In de controlezone, die als positieve controle dient, zendt FITC – na door licht te zijn aangeslagen – fluorescentie uit en gloeit groen op.
In de testzone, in afwezigheid van sialidase (onze biomarker voor ziekte), geeft het FITC-molecuul na excitatie een foton af dat wordt geabsorbeerd door de GO-film. Met andere woorden, de fluorescentie van de FITC wordt gedempt door de GO-film. Wanneer echter een sialidase molecuul interageert met het anti-sialidase antilichaam dat aan de FITC is bevestigd, kan deze demping niet plaatsvinden door een grotere afstand (meer dan 10 nanometer) en wordt een groene fluorescentie uitgezonden.
Afbeelding Bron: https://doi.org/10.1021/acsmeasuresciau.3c00007
De lichtbron waar we het hier over hebben is het licht van de zaklamp van je mobiele telefoon. Vervolgens maak je een foto van het membraan met je camera en laat je deze verwerken door software genaamd Image J. Deze software geeft een waarde (Q) genaamd quenching ratio die recht evenredig is met de sialidaseconcentratie in het monster. Deze waarde kan worden gebruikt als diagnostische parameter om de progressiestatus van BV te bepalen.
Dit apparaat is het resultaat van een aantal individuele onderzoeken die de auteurs in de loop van de tijd hebben uitgevoerd. Ze hebben momenteel octrooi aangevraagd.
Wat maakt dit apparaat beter?
- Het apparaat onderzoekt niet de symptomen van BV, maar de biomarker die betrokken is bij BV en kan daarom worden gebruikt om de ziekte op te sporen, zelfs als deze asymptomatisch is.
- Het zal nuttig zijn in lage- en middeninkomensomgevingen waar gezondheidszorgvoorzieningen schaars en ontoegankelijk zijn.
- De test is goedkoop (kost slechts $1,85), waar een traditionele test veel duurder kan zijn.
- De test kan gemakkelijk zelf worden uitgevoerd en is dus probleemloos, het enige wat je nodig hebt is een mobiele telefoon met een camera en een lichtbron.
Wanneer komt het apparaat op de markt?
Helaas niet op korte termijn. Het apparaat is nog maar op kleine schaal getest en voor een marktintroductie zou klinisch onderzoek nodig zijn. Daarnaast wil de onderzoeksgroep ook een mobiele telefoon-gebaseerde fluorescentie lezer voor het apparaat ontwikkelen en optimaliseren, wat enige tijd in beslag zou nemen.
Het apparaat betekent echter een doorbraak in de toegankelijkheid van de gezondheidszorg en is een volgende stap in de richting van een handigere, betaalbare en zelf te beheren benadering van de gezondheid van vrouwen.
Link to the original post:
Featured image: https://www.canva.com/
Vertaald door: Liang Hobma
micro-bites.org 