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Schnelltest für antibiotikaresistente Keime

Weltweit gelten antibiotikaresistente Bakterien als eines der größten Gesundheitsprobleme. Forschende der Universität Siegen entwickeln mit NAPARBA einen nanotechnologiebasierten Ansatz, der den schnellen Nachweis krank machender Bakterien ermöglichen soll.

Wie wichtig in der medizinischen Diagnostik gut funktionierende Schnelltests sind, führt aktuell die Corona-Pandemie deutlich vor Augen. Solche Tests sind jedoch noch nicht für alle Arten von Krankheitserregern vorhanden. Im Rahmen des Projektes NAPARBA forschen WissenschaftlerInnen der Universität Siegen gemeinsam mit Partnern des Indonesischen Instituts der Wissenschaften (LIPI) und der Universität Koç (KocU) in der Türkei an einem neuen Ansatz, um schnell antibiotikaresistente Bakterien nachweisen zu können.

„Antibiotikaresistente Bakterien gelten heute weltweit als eines der größten Gesundheitsprobleme. Dabei handelt es sich in der Regel um den methicillinresistenten Staphylococcus aureus (MRSA)“, erklärt Prof. Dr. Holger Schönherr, der das Projekt am Center for Micro- and Nanochemistry and Engineering (Cm) der Universität Siegen koordiniert. Entsprechend groß ist der Bedarf an neuen antimikrobiellen Wirkstoffen und an schnellen Nachweis-Möglichkeiten. Screening-Methoden nach dem Stand der Technik sind jedoch in der Regel teuer, erfordern Laboreinrichtungen sowie geschultes Personal und werden nicht flächendeckend eingesetzt, um beispielsweise gezielte Antibiotikagabe zu ermöglichen.

„Im Rahmen unseres Forschungsprojektes NAPARBA entwickeln wir einen neuartigen Schnelltest, der sowohl bestimmte Bakterien als auch deren Resistenz gegen Antibiotika nachweisen soll“, so Schönherr. NAPARBA steht für nanopartikelbasierte Point-of-care Detektion von Antibiotika-resistenter Bakterien. „Von der Handhabung her funktioniert dieser ähnlich wie ein Antigentest. Man nimmt hierzu einen Abstrich beispielsweise in der Nase oder von einer Wunde.“ In einer Flüssigkeit docken anschließend spezielle Nanopartikel an die DNA der Bakterien an. Hierzu nutzen die Forschenden effizient leuchtende Nanoteilchen mit magnetischen Eigenschaften. Diese werden zur Anreicherung in der Lösung genutzt und erbringen den Nachweis pathogener Bakterien wie MRSA.

So können zukünftig innerhalb weniger Minuten Bakterien und deren Resistenz nachgewiesen werden, die bei Patienten gesundheitliche Probleme verursachen können. MRSA und andere Keime neigen unter anderem dazu, sich an Implantaten im Körper anzusammeln – etwa an künstlichen Herzklappen oder Gelenken, an Herzschrittmachern und Kathetern. Die Folgen einer Infektion reichen von Hauterkrankungen über Entzündungen einzelner Organe bis hin zu einem Multiorganversagen bei einem toxischen Schocksyndrom. „Der besondere Vorteil unseres nanopartikelbasierten Tests ist, dass er überall einsetzbar sein wird“, so Schönherr. „Er benötigt weder Strom noch technische Hilfsmittel und kann somit sowohl in der Krankenhausaufnahme als auch in entlegenen Regionen und in Entwicklungsländern genutzt werden und somit Aufschluss über die Verbreitung von resistenten Bakterien geben.“ Die Entwicklung eines Prototyps des NAPARBA Schnelltests ist für 2023 geplant.

Kontakt:

Prof. Dr. Holger Schönherr
Physikalische Chemie
Tel. 0271 740-2806
E-Mail: schoenherr@chemie.uni-siegen.de