popularyzatorski opis rezultatów projektu

Nr wniosku: 151353, nr raportu: 8. Kierownik (z rap.): dr Grzegorz Maciej Guła
W ramach grantu zrealizowano po raz pierwszy w praktyce laboratoryjnej zadania zastosowania piezoelektrycznych
czujników drgających (kamertonów piezoelektrycznych, powszechnie występujących w zegarkach kwarcowych) do
monitorowania poziomu biofilmów w oparciu o modelowe szczepy Pseudomonas aeruginosa oraz określania aktywności
antybiotyków stosowanych na różnych etapach rozwoju struktur konsorcjum. Celem projektu było zaadaptowanie w
eksperymentach mikrobiologicznych sensorów elektronicznych, które posłużyły do określania masy (metoda pomiaru
masy) oraz parametrów elektrycznych (spektroskopia impedancyjna) bez oraz po aplikacji wybranych antybiotyków.
Realizowano działania umożliwiające ocenę wpływu gentamycyny (grupa aminoglikozydów) i ciprofloksacyny (grupa
fluorochinolonów) w stężeniach odpowiadających 4xMIC (MIC - minimalne stężenie hamujące wzrost drobnoustrojów).
Określano aktywność preparatów antybiotykowych względem adherujących oraz dojrzałych komórek w biofilmie.
Wykazano różnice w poziomach adhezji oraz inne dynamiki wzrostu biofilmu testowanych różnych szczepów
bakteryjnych. Podjęto dodatkowo działania mające na celu wykorzystanie czujników QTF do monitoringu real-time
zmian przewodności elektrycznej (konduktancji) i oporności (rezystancji) obiektów (komórek) na powierzchni oraz w
otoczeniu kamertonu. Optymalizacja systemu, polegająca na wprowadzeniu adaptera z paskami (montaż do 4 czujników
na jednym pasku), pozwoliła na precyzyjniejsze prowadzenie i znaczne skrócenie czasu pomiarów. Uzyskano różne
charakterystyki wzrostu oraz różne poziomy lekooporności badanych szczepów bakteryjnych.
Wyniki uzyskane w trakcie trwania projektu stały się bazą do rozbudowy systemu o moduł pomiarowy techniką
spektroskopii impedancyjnej w czasie rzeczywistym (badania nowych materiałów i aktywności nowych leków). Zaletą
proponowanego układu jest eliminacja wpływających fałszująco na pomiary procedur preparacyjnych biofilmu na
czujnikach. Rozwój systemów pomiaru masy i impedancji pozwoli w przyszłości na skonstruowanie urządzenia
zintegrowanego pracującego w trybie online. Od niedawna pojawiają się w literaturze doniesienia o zastosowaniu
prostych, impedancyjnych czujników palczastych w wodnych systemach sanitarnych, dlatego proponowany przez naszą
grupę układ pomiarowy jest ciekawą i rozwojową alternatywą. Ciągły monitoring stanu zakażeń biofilmami jest
kosztownym problemem, który może by rozwiązany przez zastosowanie proponowanego systemu pomiarowego.