Проекты

Использование низкотемпературной плазмы для уничтожения антибиотикорезистентных штаммов микроорганизмов

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Микробиология и эпидемиология»

Направление работы: Микробиология
Авторы работы: РЦ «Медицинский Сеченовский Предуниверсарий»
Предметы: Биология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину», 11–13 апреля 2019 года

Цель

Изучение бактерицидных свойств низкотемпературной плазмы в отношении антибиотикоустойчивых штаммов микроорганизмов.

Описание

Для борьбы с патогенными бактериями активно используются антибиотики, из-за чего многие штаммы микроорганизмов приобретают устойчивость к данным препаратам. В связи с этим становится актуальным поиск новых методов, обладающих бактерицидным действием.

Задачи

1. Изучить литературу по применению низкотемпературной плазмы для бактерицидной обработки.

2. Освоить микробиологические методы исследования: культивирование микроорганизмов, микроскопирование, окрашивание по Граму.

3. Определить антибиотикорезистентность выбранных грамположительных и грамотрицательных штаммов Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa при помощи диско-диффузионного метода.

4. Установить бактерицидный эффект низкотемпературной плазмы на антибиотикоустойчивый штамм и возможность его усиления путём добавления паров перекиси водорода к плазмообразующему газу (гелию).

В настоящее время актуален поиск новых способов борьбы с антибиотикорезистентными штаммами микроорганизмов. В качестве одного из таких методов предложено облучение штаммов бактерий низкотемпературной плазмой.

Для проведения исследования был произведён посев объектов исследования (объектами являются Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) и Синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), которые были предоставлены базой Национального центра эпидемиологии и микробиологии, в твёрдую и жидкую питательные среды. На следующем этапе было произведено окрашивание микроорганизмов по Граму, поставлен тест на антибиотикочувствительность выбранных штаммов. Было произведено облучение микроорганизмов низкотемпературной плазмой в течение 30 и 60 секунд. В одном из экспериментов в ток плазмообразующего газа был добавлен 3 %-ный раствор перекиси водорода.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

Плазмотрон, работающий на DBD-разряде

• Микроскоп

• Петля микробиологическая

• Термостат

Результаты

Было доказано, что вне зависимости от степени антибиотикорезистентности штамма медицинская низкотемпературная плазма способна выступать в роли альтернативного метода борьбы с патогенными бактериями, так как действует даже на антибиотикорезистентного возбудителя внутрибольничной инфекции (Синегнойная палочка Pseudomonas auruginosa).

В ходе эксперимента было установлено, что эффективность бактерицидной активности низкотемпературной плазмы повышается при увеличении времени облучения с 30 до 60 секунд. Также было выявлено, что бактерицидная активность повышается при добавлении раствора перекиси водорода в плазмообразующий газ (гелий).

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы предлагают новый метод усиления бактерицидного эффекта низкотемпературной плазмы при помощи добавления в ток плазмообразующего газа (гелия) 3 %-ного раствора перекиси водорода. Этот способ может найти своё применение в медицине при борьбе с антибиотикорезистентными патогенными штаммами.

Сотрудничество с вузом при создании работы

ФГБУ Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почётного академика Н.Ф. Гамалеи Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Особое мнение

«Конференция «Старт в медицину» даёт возможность развиваться в научном направлении, ещё будучи школьником. Работа над проектом помогла мне прикоснуться к миру науки»