細菌感染動態の前臨床研究のための光ファイバーマイクロ内視鏡

引用

Mufti, N., Kong, Y., Cirillo, JD, & Maitland, KC (2011). 細菌感染動態の前臨床研究のための光ファイバーマイクロ内視鏡検査Biomedical Optics Express , 2 (5), 1121–1134.

キーワード

• 光ファイバーマイクロ内視鏡
• 細菌感染
• ウシ型結核菌 カルメット・ゲラン桿菌 (BCG)
• tdトマト
• 生体内イメージング
• 皮下感染
• 気管内感染症
• 検出限界
• 蛍光
• 共焦点顕微鏡

簡単な

研究者らは、マウスの肺や皮膚の細菌感染を検出できる光ファイバーマイクロ内視鏡を開発し、その特徴を明らかにした。これは、細菌感染の生体内画像診断の改善につながる可能性を示している。

まとめ

この記事では、蛍光マイクロ内視鏡を紹介し、細菌感染の画像化と定量化におけるその可能性を探ります。

この研究の主な結果は次のとおりです。

• 解像度 4 µm、視野 750 µm の蛍光マイクロ内視鏡が、生体内の細菌を視覚化するために開発されました。このデバイスは、光ファイバー バンドルを使用して蛍光標識された細菌を励起し、放出された信号を収集します。
• システムは以下を正常に検出し、解決しました:

1. 試験管内の細菌コロニー。
2. マウスの皮膚と肺における細菌感染領域。
3. 10⁶～10⁴ CFU（コロニー形成単位）の濃度の細菌を皮下接種します。
4. 10⁸ ～ 10⁶ CFU の範囲の細菌を気管内接種します。

• 皮膚と肺の画像における細菌からの平均蛍光信号は、CFU と直線関係にあることが示されました。この相関関係は、このシステムを使用して生体内の細菌負荷を定量化できる可能性を示唆しています。
• システムの検出限界は次のように決定されました。

1. 皮膚への皮下接種の場合、10⁴ CFU。
2. 肺の気管内接種の場合、10⁷ CFU。

しかし、著者らは次のように指摘している。

• 細菌は低濃度でも検出できる可能性がありますが、組織の自己蛍光や画像解析技術の限界によって検出が困難になる場合があります。
• マイクロ内視鏡は、カテーテルを介して肺に直接送り込むことができるより小さなファイバー束を使用した生体内画像化に有望であることを示しています。このアプローチは、結核などの細菌感染症を本来の環境で研究することを容易にする可能性があります。
• マイクロ内視鏡は、改良すればデュアルチャンネル画像化が可能になります。この進歩により、細菌と宿主細胞を同時に視覚化できるようになり、感染のダイナミクスに関する洞察が得られます。

著者らは、このマイクロ内視鏡は細菌感染の進行に関する理解を深め、診断および治療戦略の改善を促進する可能性があると結論付けています。

出典: https://opg.optica.org/boe/fulltext.cfm?uri=boe-2-5-1121&id=211652