KeimOut: Schnell-Nachweis multiresistenter Keime

21.09.2015 Gesundheit

Jeder zehnte Patient in Europa infiziert sich in einer Klinik, einer Arztpraxis oder einer Ambulanz mit sogenannten „Krankenhauserregern“, von denen viele resistent gegen Behandlung mit üblichen Arzneimitteln sind. Der sichere Nachweis dieser Erreger durch Messung der Zellvermehrung erfordert aufgrund der geringen Sensitivität heutiger Detektionsprinzipien mindestens 24 Stunden. Zu späte oder falsche Behandlung führt dadurch oft zu großem Leid und stellt eine immense Belastung der Volkswirtschaft dar.

Die Innovation des Projekts KeimOut liegt in der Kombination von zwei Prinzipien in einer Testkassette:

1.) die Anreicherung der Erregerzellen erfolgt in sehr fein strukturierten Mikrokanälen eines fluidischen Chips, die gleichzeitig als optisches Beugungsgitter wirken,

2.) die Vermehrung wird nicht direkt auf dem Chip beobachtet, sondern indirekt durch Lichtbeugung mit Hilfe einer hochpräzisen Kamera.

Diese auf optischer Interferometrie beruhende Methode ist etablierten Verfahren hinsichtlich Schnelligkeit, Mobilität, und Skalierbarkeit deutlich überlegen. Ziel ist es, den Nachweis multiresistenter Bakterien vor Ort in unter 4 Stunden zu ermöglichen.

Die Aufgabe von OFFIS im Projekt ist die Entwicklung und Implementierung von Bildverarbeitungsalgorithmen zur qualitativen und quantitativen Analyse der zeitlich schwankenden Beugungsmuster des Detektorsystems. Die Algorithmen sollen in der Lage sein, aus den veränderlichen Beugungsmustern einen eindeutigen Rückschluss auf das Vorhandensein von Erregern und ihre Konzentration zu ermöglichen.

Weitere Partner in dem vom BMBF geförderten und vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie (Göttingen) koordinierten Projekt sind neben OFFIS das Institut für Mikrotechnik der TU Braunschweig sowie die Firmen Kappa optronics (Gleichen), MicroDiscovery (Berlin) und LIONEX (Braunschweig).