Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc



Yüklə 20,03 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə35/173
tarix17.11.2018
ölçüsü20,03 Mb.
#80416
1   ...   31   32   33   34   35   36   37   38   ...   173

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
74 
T2: O–6 
Rapid detection and identification of bacterial meningitis pathogens 
in ex vivo clinical samples by SERS method and principal component 
analysis 
 
Agnieszka Kamińska
1
, Evelin Witkowska
1
, Aneta Kowalska
1
, Anna Skoczyńska
2

Patrycja Ronkiewicz
2
, Tomasz Szymborski
1
, and Jacek Waluk
1,3
 
 

Institute of Physical Chemistry, Polish Academy of Sciences, Kasprzaka 44/52, 01-224 Warsaw, 
Poland, e-mail: akamin@ichf.edu.pl 

National Medicines Institute, Chełmska 30/34, 00-725 Warsaw, Poland  

Faculty of Mathematics and Natural Sciences, College of Science, Cardinal Stefan Wyszyński 
University, Dewajtis 5, 01-815 Warsaw, Poland 
 
 
The three of the most common meningitis pathogens, Neisseria meningitidis, Haemophilus 
influenzae,  and  Streptococcus  pneumoniae  have  been  successfully  detected  and  identified  in 
clinical  cerebrospinal  fluid  (CSF)  samples  using  a  new  class  of  a  surface-enhanced  Raman 
scattering  (SERS)  assay.  Bacterial  meningitis  is  a  disease  of  a  nervous  system  which  is 
extremely  serious  and  often  fatal  (an  inflammation  comprises  the  lining  around  the  brain  and 
spinal cord). The approach presented in this study challenges the current SERS-based method of 
microorganisms detection in terms of sensitivity and more importantly reveals a simple, quick 
(on  a  time  scale  of  seconds),  label-free  detection  of  multiple  components  from  very  small 
volume of clinical samples. This new SERS class of assay based on combination of two types of 
Au-Ag  coated  nuclepore  track-etched  polycarbonate  membranes,  which  allows  simultaneous 
filtration  of  CSF,  immobilization  of  CSF  components,  enhancing  their  Raman  signals,  and 
finally enabling detection of spectra of single bacteria present in the analyzed CSF samples. The 
multivariate  statistical  method,  principal  component  analysis  (PCA)  was  applied  (i)  to  extract 
the  biochemical  information  from  the  recorded  bacterial  spectra;  (ii)  to  perform  the  statistical 
classification  of  analyzed  microorganisms,  and,  finally  (iii)  to  identify  the  spectrum  of  an 
unknown sample by comparing it to library of spectra of known bacteria. 
 
The  three  meningitis  pathogens:  N.  meningitidis,  H.  influenzae,  and  S.  pneumoniae  were 
detected  and  identified  simultaneously  using  a  label-free  SERS  method.  This  method  of 
detection  produces  consistent  results  faster  and  cheaper  than  traditional  laboratory  techniques 
and demonstrates the powerful potential of SERS technique in medical applications.  
Additionally, the present study  was undertaken to  evaluate the CSF neopterin level in  patients 
with  diagnosed  meningococcal  meningitis.  The  results  of  this  study  confirmed  that  bacterial 
meningitis  caused  by  N.  meningitidis,  H.  influenzae,  and  S.  pneumoniae  are  associated  with 
elevated cerebrospinal fluid neopterin levels compared with control CSF samples. The value of 
neopterin concentration can be used to predict meningitis, but cannot be applied to qualify the 
species of bacteria inducing the meningitis infection. 
 
Keywords: surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS), neopterin, bacterial infections, Neisseria meningitidis,  
 
 
    Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae 
 
Acknowledgment. 
We  would  like  to  thank  Dorota  Korsak  from  University  of  Warsaw  (Applied  Microbiology,  Institute  of 
Microbiology, Faculty of Biology) for preparation of sBHI agar medium and cultivation of H. influenza.  
The authors would like to acknowledge the support from NCN under grant UMO-2015/17/B/ST4/04128. 
 
 
 


 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
75
T2: O–7 
Spectropathology of adrenal gland – is this possible? 
 
Joanna Dudała
1
, and Magdalena Bialas
2
 
 

AGH University of Science and Technology, Faculty of Physics and Applied Computer Science, 
Mickiewicza Av. 30, 30-059 Krakow, Poland, e-mail: Joanna.Dudala@fis.agh.edu.pl 

Chair and Department of Pathomorphology, Jagiellonian University, Medical College, 
Grzegorzecka st. 16, 31-531 Krakow, Poland 
 
 
The adrenal glands are paired, small endocrine organs located in the retroperitoneum on the 
kidney  surface.  They  consist  of  cortex  and  medulla  which  differ  in  their  development  and 
function.  Nowadays,  when  the  image  diagnostic  methods  develop  rapidly,  and  they  are  easy 
accessible,  the  number  of  detected  adrenal  gland  neoplastic  lesions  constantly  increase.  The 
chirurgical  intervention  might  be  done  due  to  oncological    (when  the  imaging  examinations 
suggest  the  neoplastic  lesion  )  or  endocrinological  (when  the  hormonal  activity  of  tumor  was 
confirmed) indications [1]. Although imaging and hormonal studies give a basic knowledge of 
the  tumor  nature,  the  final  diagnosis  after  adrenalectomy  is  based  on  the  histopthological 
examination.  Classification  of  adrenal  tumors  due  to  their  potential  malice  is  based  on 
multivariate  evaluation  systems  based  on  morphological,  clinical  and  biochemical  features,  as 
well as on the evaluation  of the tumor proliferative  activity using Ki-67. Nevertheless none of 
the  proposed  methods  for  the  differentiation  between  the  benign  and  malignant  tumors  is  not 
ideal and fully objective. Therefore it is reasonable to undertake research aimed at finding the 
complementary  methods  which  could  be  helpful  in  differentiating  the  pathological  alterations 
within  the  adrenals.  The  literature  reviews  shows  that  it  is  possible  to  support  diagnosis  by 
comparing the composition of biomolecular and elemental of healthy and pathologically altered 
tissues.  Nowadays  the  Fourier  Transformed  Infrared  spectroscopy  is  regarded  as  a  promising 
complementary diagnostic method [2]. 
 
The presented studies are the continuation of research towards the possibility of using FTIR 
spectroscopy for the biomolecular characterization of the adrenal gland. The preliminary studies 
have been done for archival, fresh-frozen tissue samples. The results showed the clear difference 
between the biomolecular pattern for the lesion derived from adrenal cortex and adrenal medulla 
as well as between malignant and benign adrenal cortex lesion.  
 
The  next  step  of  the  investigations  is  the  attempt  to  use  formalin  fixed  and  paraffin 
embedded  (FFPE)  tissue  samples  which  constitute  a  valuable  source  of  clinical  material  for 
retrospective studies [3]. It is particularly important in case of studies of the rare samples as it is 
in case of  malignant lesion of adrenal  gland. The aim  of presented study is the answer  of two 
questions.  First – is it  possible  to  use deparaffinised adrenal  samples  for FTIR measurements, 
second  –  is  it  possible  to  differentiate  the  pathological  alterations  on  the  basis  of  obtained 
results.   
 
The studies were carried out at the Faculty of Physics and Applied Computer Science at the 
AGH University of Science and Technology in Krakow in co-operation with the Department of 
Pathomorfology, Collegium Medicum, Jagiellonian University in Krakow.  
 
Keywords: FTIR spectroscopy; adrenal gland; adrenal cortical carcinoma; adrenal cortical adenoma; FFPE 
samples 
 
Acknowledgements 
This  work  was  supported  by  the  Polish  Ministry  of  Science  and  Higher  Education  and  its  grants  for 
Scientific Research.  
 
References  
[1]  T. Bednarczuk, M. Bolanowski, K. Sworczyk et al., Endokrynologia Polska 67(2) (2016) 234. 
[2]  C. Petibois, G. Deleris, Trends in Biotechnology 24(10) (2006) 455. 
[3]  V. Zohdi, D.R. Whelan et al., PLoS ONE 10(2) (2015) pp 1–11. 


Yüklə 20,03 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   31   32   33   34   35   36   37   38   ...   173




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə