ES2305059T3 - Metodo de medida de la sensibilidad a un medicamento. - Google Patents

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Abstract

Método de medida de la sensibilidad a un medicamento que ya está provisto de electrodos para la detección de una concentración de oxígeno disuelto dentro de una primera célula y de una segunda célula, respectivamente, conteniendo la primera célula el disolvente de la solución medicamentosa y conteniendo la segunda célula la solución medicamentosa, comprendiendo el método los pasos de: suministrar la suspensión microbiana a una concentración predeterminada a las células primera y segunda; detectar un pico de cada señal de corriente en base a cada señal de corriente, saliendo continuamente cada señal de corriente de cada uno de los electrodos para la detección de la concentración de oxígeno disuelto; y obtener la sensibilidad al medicamento en base a la relación entre ambas señales de corriente, que se obtienen durante un período de tiempo predeterminado que empieza a partir del momento máximo.

Description

Método de medida de la sensibilidad a un medicamento.
Campo técnico
Esta invención se refiere a un método de medida de la sensibilidad a un medicamento; en especial, a un método para medir la sensibilidad a un medicamento mediante un electrodo para detectar la concentración de oxígeno disuelto.
Estado de la técnica
Hace tiempo que se conoce un método para llevar a cabo un proceso de cultivo mediante la adición de bacterias, que es un objetivo para la medida de una solución medicamentosa, como método para medir la sensibilidad de las bacterias a un medicamento.
Cuando se emplea este método, la medida de la sensibilidad a un medicamento se lleva a cabo en base a una condición de proliferación o no de bacterias.
Cuando se emplea el método anterior, la sensibilidad a un medicamento debe ser medida en base a la turbidez de la solución, que aumenta con la proliferación de bacterias. Por tanto, el proceso de cultivo se debe llevar a cabo hasta un momento en que se pueda considerar que la turbidez plantea un inconveniente, para lo que es necesario un período de tiempo extremadamente largo (por ejemplo de alrededor de 18 horas).
Especialmente en la práctica clínica, cuando la medición de la sensibilidad a un medicamento implica un largo período de tiempo, medida que se realiza antes de la dosificación del medicamento, la condición de una enfermedad avanza en el transcurso de la medida y la velocidad de curación disminuye. Cuando se administra un medicamento antes de obtener el resultado de la medida de la sensibilidad al mismo se generan bacterias resistentes. Sería necesario utilizar un medicamento potente para librarse de las bacterias resistentes, con lo que los gastos médicos se verían aumentados.
La presente invención se elaboró teniendo en cuenta los problemas anteriores.
Un objeto de la presente invención consiste en ofrecer un nuevo método de medida de la sensibilidad a un medicamento para medir rápidamente la sensibilidad al medicamento.
La EP-A-0 632 131 y la EP-A-0 609 458 revelan métodos de medida de la sensibilidad a un medicamento basados en la medida de la concentración de oxígeno disuelto mediante electrodos de oxígeno. Sin embargo, ninguno de estos métodos mide las señales de corriente durante un período de tiempo predeterminado que empieza a partir de un momento máximo.
Descripción de la invención
El método de medida de la sensibilidad a un medicamento según la reivindicación 1 es un método que ya está provisto de electrodos para la detección de la concentración de oxígeno disuelto dentro de una primera célula y de una segunda célula respectivamente, conteniendo la primera célula el disolvente de la solución medicamentosa de medida y conteniendo la segunda célula la solución medicamentosa. El método suministra entonces la suspensión microbiana de una concentración predeterminada a las células primera y segunda. El método detecta un pico de cada señal en base a cada señal, saliendo continuamente cada señal desde cada uno de los electrodos, para la detección de la concentración de oxígeno disuelto. El método obtiene luego la sensibilidad al medicamento basándose en la relación entre ambas señales que se han obtenido durante un período de tiempo predeterminado que empieza a partir del momento máximo.
Un método de medida de la sensibilidad a un medicamento según la reivindicación 2 es un método que ya está provisto de electrodos para la detección de la concentración de oxígeno disuelto dentro de una primera célula y de una segunda célula, conteniendo respectivamente las células primera y segunda la suspensión microbiana de una concentración predeterminada. El método suministra luego el disolvente de la solución medicamentosa de medición a la primera célula y la solución medicamentosa a la segunda célula. El método detecta un pico de cada señal en base a cada señal, saliendo continuamente cada señal de cada uno de los electrodos para la detección de la concentración de oxígeno disuelto. El método obtiene entonces la sensibilidad al medicamento basándose en la relación entre ambas señales, que se obtienen durante un período de tiempo predeterminado que empieza a partir del momento máximo.
Un método de medida de la sensibilidad a un medicamento según la reivindicación 3 es un método que corrige ambas señales con el fin de determinar los valores máximos de ambas señales para que sean valores predeterminados previamente determinados. El método obtiene luego la sensibilidad al medicamento en base a la relación entre ambas señales corregidas.
Un método de medida de la sensibilidad a un medicamento según la reivindicación 4 es un método que emplea el gradiente de cada señal como relación entre las señales.
Cuando se emplea el método de medida de la sensibilidad a un medicamento según la reivindicación 1, el método ya está provisto de electrodos para la detección de la concentración de oxígeno disuelto dentro de la primera célula y de la segunda célula, respectivamente, conteniendo la primera célula una solución salina fisiológica y conteniendo la segunda célula la solución medicamentosa. El método suministra entonces una suspensión microbiana de una concentración predeterminada a las células primera y segunda. El método detecta un pico de cada señal basándose en cada señal, saliendo continuamente cada señal de cada uno de los electrodos, para la detección de la concentración de oxígeno disuelto. El método obtiene luego la sensibilidad al medicamento basándose en la relación entre ambas señales, que se obtienen durante un período de tiempo predeterminado que empieza a partir del momento máximo. En consecuencia, la sensibilidad al medicamento se puede medir rápidamente en base a las señales durante un corto período de tiempo que empieza a partir del momento máximo. Por tanto, en la práctica clínica se puede llevar a cabo el tratamiento gracias a la detección rápida del medicamento adecuado (antibióticos, etc.). Como resultado, mejora la velocidad de curación y se evita la proliferación de microbios resistentes.
Cuando se emplea el método de medida de la sensibilidad a un medicamento según la reivindicación 2, el método ya está provisto de electrodos para la detección de la concentración de oxígeno disuelto dentro de la primera célula y de la segunda célula, conteniendo las células primera y segunda, respectivamente, una suspensión microbiana de una concentración predeterminada. El método suministra entonces el disolvente de la solución medicamentosa de medición a la primera célula y la solución medicamentosa a la segunda célula. El método detecta un pico de cada señal basándose en cada señal, saliendo continuamente cada señal de cada uno de los electrodos, para la detección de la concentración de oxígeno disuelto. El método obtiene luego la sensibilidad al medicamento basándose en la relación entre ambas señales, que se obtienen durante un período de tiempo predeterminado que empieza a partir del momento máximo. En consecuencia, la sensibilidad al medicamento se puede medir rápidamente en base a las señales durante un corto período de tiempo que empieza a partir del momento máximo. Por tanto, en la práctica clínica se puede llevar a cabo el tratamiento gracias a la detección rápida del medicamento adecuado (antibióticos, etc.). Como resultado, se mejora la velocidad de curación y se evita la proliferación de microbios resistentes.
Cuando se emplea el método de medida de la sensibilidad a un medicamento según la reivindicación 3, el método corrige ambas señales con el fin de determinar los valores máximos de ambas señales para que sean valores predeterminados previamente determinados. El método obtiene luego la sensibilidad al medicamento basándose en la relación entre ambas señales corregidas. Por tanto, se mejora la precisión de la medida de la sensibilidad a un medicamento, además de la operación y del efecto según la reivindicación 1 o la reivindicación 2.
Cuando se emplea el método de medida de la sensibilidad a un medicamento según la reivindicación 4, el método emplea el gradiente de cada señal como relación entre señales. Por tanto, se mejora el procesamiento de las señales simplificándolo, además de la operación y el efecto según las reivindicaciones 1 a 3.
Breve descripción de las figuras
Figura 1: diagrama de flujo que sirve para entender un método de medida de la sensibilidad a un medicamento de una realización según la presente invención;
Figura 2: diagrama que representa la característica de variabilidad con el paso del tiempo de cada una de las corrientes de medición cuando se ha determinado que la concentración total sea de 0,25 ml;
Figura 3: diagrama que representa la característica de variabilidad con el paso del tiempo de cada una de las corrientes de medición cuando se ha determinado que la concentración total sea de 0,5 ml;
Figura 4: diagrama que representa los gradientes de las corrientes de medición ilustradas en la Fig. 2; y
Figura 5: diagrama que representa los gradientes de las corrientes de medición ilustradas en la Fig. 3.
Mejor forma de realización de la invención
A continuación, y con respecto a las figuras adjuntas, se explica en detalle un método de medida de la sensibilidad a un medicamento de acuerdo con la presente invención.
La Figura 1 es un diagrama de flujo que sirve para entender el método de medida de la sensibilidad a un medicamento de una realización de acuerdo con la presente invención.
En el paso SP1, comienza la medida de las corrientes (señales de salida) mediante la aplicación de voltajes predeterminados a la medición a los electrodos para medir la concentración de oxígeno disuelto. Los electrodos se proporcionan dentro de una primera célula, de una segunda célula y de una tercera célula, respectivamente. La primera célula es una célula que contiene sólo una solución salina fisiológica. La segunda célula es una célula que contiene la solución salina fisiológica y la solución medicamentosa a una primera concentración predeterminada. La tercera célula es una célula que contiene la solución salina fisiológica y la solución medicamentosa a una segunda concentración predeterminada. En el paso SP2, estas células se dejan en reposo durante un primer tiempo predeterminado (durante t minutos). En el paso SP3, se vierte la suspensión microbiana en cada una de las células cerca del electrodo para medir la concentración de oxígeno disuelto. En el paso SP4, se mide la corriente procedente de cada electrodo para medir la concentración de oxígeno disuelto en un segundo intervalo de tiempo durante un tercer período de tiempo (por ejemplo, cada segundo durante 60 segundos). En el paso SP5, se obtiene cada tiempo en base a cada una de las corrientes a las que se obtiene la corriente máxima medidas. En el paso SP6, se obtiene cada valor de corriente dentro de un cuarto período de tiempo, que empieza a partir del momento en que se obtiene la corriente máxima. En el paso SP7, se detecta la sensibilidad al medicamento en base a la condición de variación de cada valor de corriente durante el cuarto período de tiempo. Entonces, finaliza la serie de operaciones.
Se puede llevar a cabo, por ejemplo, un procesamiento durante la espera hasta que la variación de la corriente durante 1 minuto es igual o inferior a una corriente umbral predeterminada (por ejemplo, b nA) en lugar del otro procesamiento de reposo durante el primer tiempo predeterminado (durante 1 minuto), tal procesamiento se lleva a cabo en el paso SP2. Se pueden emplear varios factores como condición para la variación de corriente. Desde el punto de vista de la simplificación en el procesamiento es preferente emplear la velocidad de variación de la corriente.
Cuando se emplea el método de medida de la sensibilidad a un medicamento correspondiente a la Fig. 1, y cuando se vierte la suspensión microbiana en la primera, segunda y tercera células y se miden las concentraciones de oxígeno disuelto, la concentración de oxígeno disuelto dentro de la primera célula disminuye después de la respiración microbiana. En comparación con la primera célula, dentro de la segunda y tercera células la concentración de respiración microbiana es suprimida cuando existe sensibilidad al medicamento, mientras que el microbio respira sin que se elimine la concentración de respiración cuando no existe sensibilidad al medicamento. Por tanto, las células segunda y tercera representan una tendencia que se corresponde con la condición de que la concentración de oxígeno disuelto apenas disminuye o con la condición de que la concentración de oxígeno disuelto disminuye de forma similar a la primera célula, respondiendo a la existencia y a la no existencia de sensibilidad al medicamento.
Pueden considerarse tales tendencias dentro de un corto período de tiempo utilizando electrodos para medir la concentración de oxígeno disuelto y utilizando la condición de variación de cada valor de la corriente durante el cuarto período de tiempo. Por tanto, se puede reducir mucho el período de tiempo necesario para medir la sensibilidad al medicamento. Como consecuencia, el medicamento adecuado se administra rápidamente, mejorando la velocidad de curación. Además, se elimina la generación de microbios resistentes tales como MRSA o similares, reduciéndose los gastos médicos.
A continuación se explica un ejemplo específico.
Como solución medicamentosa se emplea ampicilina (en adelante denominada ABPC) y como bacteria se emplea E. coli (2 especies de la cepa sensible JM109 y la cepa resistente 5W (introducción del plásmido a ABPC)).
Y, se emplea una solución salina fisiológica a una concentración de un 0,7%, de forma que la concentración de la solución de ABPC se ajusta a 5,3 \mug/ml y las 2 especies de E. coli se ajustan a McFarland 2.
La solución salina fisiológica y la solución medicamentosa están contenidas en una proporción tal como la representada en la Tabla 1 dentro de las células primera, segunda y tercera. La suspensión bacteriana se aplica con jeringas, suministrándose cada una en correspondencia con cada célula.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 1
1
A continuación, en cada célula se coloca el electrodo para medir la concentración de oxígeno disuelto. Las células primera, segunda y tercera se mantienen en reposo durante 5 minutos para que la temperatura sea constante. Durante esta operación se instalan las jeringas que contienen la solución bacteriana. Una vez transcurrido el tiempo bajo la condición de reposo, se determina que el tiempo de medida va a ser de 360 segundos y la corriente procedente de cada electrodo para medir la concentración de oxígeno disuelto se va a medir cada 0,1 segundos. Después de 5 minutos (300 segundos), se vierte rápidamente la suspensión bacteriana de cada jeringa en cada célula a una velocidad constante. Una vez transcurrido el tiempo de medida de 360 segundos, se guardan y analizan las corrientes medidas. Este análisis se lleva a cabo de la siguiente manera:
El conjunto de una serie de cada una de las corrientes medidas se desplaza en paralelo de forma que el punto máximo de cada serie de cada una de las corrientes medidas coincida con la posición correspondiente a 1,7 segundos. Así se obtienen las figuras que representan la característica de variación con el paso del tiempo (véase la Fig. 2, que representa la característica de variación con el paso del tiempo de cada una de las corrientes de medida cuando se determina que la cantidad total es de 0,25 ml, y la Fig. 3 que representa la característica de variación con el paso del tiempo de cada una de las corrientes de medida cuando se determina que la cantidad total es de 0,5 ml).
Cuando se lleva a cabo el estudio teórico, primero se determina qué bacteria es el control y se comparan la bacteria sensible y la bacteria resistente. Cuando la bacteria es una bacteria resistente, debería obtenerse una característica de variación de la corriente medida con el paso del tiempo casi igual al control, ya que la bacteria apenas se ve afectada por el medicamento de forma que la concentración respecto al consumo de oxígeno apenas varía. Por el contrario, cuando la bacteria es una bacteria sensible, la concentración del consumo de oxígeno se reduce y la característica de variación de la corriente medida con el paso del tiempo debería ser más moderada en comparación con el control, ya que el hecho de verter el medicamento interfiere en la respiración de la bacteria.
En los resultados reales de medida ilustrados en las Fig. 2 y 3, cuando se comparan "JM109 + ABPC" sensible con "5W + ABPC" resistente, determinando como referencia el control "JM109", los resultados reales de medida ilustrados en las Fig. 2 y 3a muestran que la curva correspondiente a la cepa sensible es más suave que las curvas correspondientes al control y a la cepa resistente, y la curva correspondiente a la cepa resistente es igual o más pronunciada que la curva correspondiente al control.
Para digitalizar los resultados de medida ilustrados en las Fig. 2 y 3, la diferencia entre el valor de la corriente pasados 10 segundos desde el momento del máximo y el valor máximo de la corriente se divide entre el tiempo transcurrido, obteniéndose la pendiente para 10 segundos. Como resultado se obtienen los gráficos ilustrados en las Fig. 4 y 5.
Cuando se compara cada pendiente, suponiendo que la pendiente correspondiente al control es del 100%, la pendiente que corresponde a la cepa sensible es del 79,0 - 85,4%, mientras que la correspondiente a la cepa resistente es del 96,1 - 122,9%.
Por tanto, es suficiente determinar el valor umbral en un 90% cuando la pendiente correspondiente al control está determinada en un 100%. Se puede considerar que la bacteria es una cepa sensible cuando la pendiente es inferior al 90% y que la bacteria es una cepa resistente cuando la ésta es igual o superior al 90%.
El criterio de sensibilidad se puede llevar a cabo en base a la pendiente para 5 segundos después del momento máximo. El criterio de sensibilidad se puede llevar a cabo también en base a una tendencia en la corriente de medida que no sea la pendiente.
La invención según la reivindicación 1 tiene una operación y efecto característicos de forma que se puede medir rápidamente la sensibilidad a un medicamento en base a las señales durante un corto período de tiempo, que empieza a partir del momento del máximo, el tratamiento puede llevarse a cabo mediante la rápida detección del medicamento adecuado (antibióticos, etc.) durante el uso clínico, y se mejora la velocidad de curación, así como se evita la proliferación de microbios resistentes.
La invención según la reivindicación 2 posee una operación y efecto característicos de forma que se puede medir rápidamente la sensibilidad a un medicamento en base a las señales durante un corto período de tiempo, que empieza a partir del momento del máximo, el tratamiento se puede llevar a cabo mediante la rápida detección del medicamento adecuado (antibióticos, etc.) en durante el uso clínico, y se mejora la velocidad de curación, así como se evita la proliferación microbios resistentes.
La invención según la reivindicación 3 tiene una operación y efecto característicos de forma que se mejora la precisión en la medida de la sensibilidad a un medicamento, además de la operación y efecto, según la reivindicación 1 o la reivindicación 2.
La invención según la reivindicación 4 tiene una operación y efecto característicos de forma que se mejora, simplificándolo, el procesamiento de las señales, además de la operación y efecto de una de las reivindicaciones 1 a 3.

Claims (4)

1. Método de medida de la sensibilidad a un medicamento que ya está provisto de electrodos para la detección de una concentración de oxígeno disuelto dentro de una primera célula y de una segunda célula, respectivamente, conteniendo la primera célula el disolvente de la solución medicamentosa y conteniendo la segunda célula la solución medicamentosa, comprendiendo el método los pasos de:
suministrar la suspensión microbiana a una concentración predeterminada a las células primera y segunda;
detectar un pico de cada señal de corriente en base a cada señal de corriente, saliendo continuamente cada señal de corriente de cada uno de los electrodos para la detección de la concentración de oxígeno disuelto; y
obtener la sensibilidad al medicamento en base a la relación entre ambas señales de corriente, que se obtienen durante un período de tiempo predeterminado que empieza a partir del momento máximo.
2. Método de medida de la sensibilidad a un medicamento que ya está provisto de electrodos para la detección de una concentración de oxígeno disuelto dentro de una primera célula y de una segunda célula, respectivamente, conteniendo las células primera y segunda la solución microbiana a una concentración predeterminada, comprendiendo el método los pasos de:
suministrar el disolvente de la solución medicamentosa a la primera célula y suministrar la solución medicamentosa a la segunda célula;
detectar un pico de cada señal de corriente en base a cada señal de corriente, saliendo continuamente cada señal de corriente de cada uno de los electrodos para la detección de la concentración de oxígeno disuelto; y
obtener la sensibilidad al medicamento en base a la relación entre ambas señales de corriente, que se obtienen durante un período de tiempo predeterminado que empieza a partir del momento máximo.
3. Método de medida de la sensibilidad a un medicamento según se establece en la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque ambas señales de corriente se desplazan en paralelo para determinar los valores máximos de ambas señales de corriente, para que sean valores predeterminados previamente determinados, y se obtiene la sensibilidad al medicamento en base a la relación entre ambas señales de corriente corregidas.
4. Método de medida de la sensibilidad a un medicamento según se establece en una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se emplea una relación entre gradientes de cada señal de corriente como relación entre las señales de corriente.
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