Infektion

Blutvergiftung – schnellere Analyse von Resistenzen

Bei einer Blutvergiftung greifen Ärzte umgehend zu einem Breitbandantibiotikum. Doch vielfach kann das Medikament den Keimen nichts anhaben. Die Untersuchung auf Antibiotikaresistenzen ist jedoch zeitaufwändig, für viele Patienten kommen die Ergebnisse zu spät. Ein neues Verfahren liefert die Resultate bereits nach neun Stunden.

Miniaturisierter Wachstumschip zur Erkennung bakterieller Resistenzen.
Miniaturisierter Wachstumschip zur Erkennung bakterieller Resistenzen.
Quelle: Fraunhofer FIT/Volker Lannert

Erkrankt ein Betroffener an Blutvergiftung, auch Sepsis genannt, zählt jede Sekunde. Zwar behandeln die Ärzte bei Verdacht auf Sepsis umgehend mit einem Breitbandantibiotikum. Allerdings zeigt dies nicht immer die erhoffte Wirkung – etwa wenn die Bakterien resistent gegen die eingesetzten Medikamente sind. Bis die Erreger im Labor identifiziert und auf mögliche Resistenzen untersucht sind, vergehen üblicherweise 60 bis 100 Stunden. Zeit, die der Patient nicht hat – die meisten sterben nach etwa 48 Stunden. Allein in Deutschland erliegen jährlich 60 000 Menschen einer Blutvergiftung.

Untersuchungsergebnisse nach neun Stunden

Dank eines neuen Verfahrens könnte diese Untersuchung weit schneller ablaufen. Sind die Resistenzen erkannt, können die Ärzte den Erkrankten dann mit einem spezifisch wirkenden Antibiotikum behandeln, das die Keime zuverlässig abtötet. Möglich macht dies eine Technologie, die Forscherinnen und Forscher an den Fraunhofer-Instituten für Angewandte Informationstechnik FIT und für Lasertechnik ILT in Zusammenarbeit mit dem Uniklinikum Aachen und zahlreichen Industriepartnern entwickelten. »Mit unserer Untersuchungsmethode liegt das Ergebnis bereits nach neun Stunden vor«, sagt Professor Harald Mathis, Abteilungsleiter am FIT.

Welches Antibiotikum wirkt?

Wie schaffen es die Forscher, die Bakterien im Patientenblut bis zu zehnmal schneller als bisher zu untersuchen? »Wir haben dafür ein miniaturisiertes System entwickelt, samt einem patentierten optischen Aufbau«, verrät Mathis. Zunächst werden die Sespis-Erreger markiert. Sobald man sie dann mit einem Laser anstrahlt, leuchten sie. So können die Forscher einschätzen, wie viele Bakterien sich im Blut befinden. Im nächsten Schritt werden die Erreger vom Blut getrennt und in verschiedene miniaturisierte Töpfchen gelenkt. In diesen befindet sich jeweils ein Nährmedium mit einem speziellen Antibiotikum. Ein zweiter optischer Aufbau samt nötiger Analysesoftware beobachtet und dokumentiert genau, wie sich die Erreger entwickeln. Der Clou: Algorithmen werten die aufgenommenen Bilder der Bakterien aus und extrapolieren die Wachstumskurve. So lässt sich bereits nach einigen Stunden ermitteln, ob das jeweils eingesetzte Medikament wirkt oder ob die Bakterien dagegen resistent sind und sich großflächig ausbreiten. Dieser Wachstumsmonitor berechnet mit seiner Software wie sich die Erreger längerfristig entwickeln werden. Dabei analysiert das Programm sowohl die Größe des Bakterienteppichs – woraus man eins zu eins auf die Anzahl der Bakterien schließen kann – als auch, das Verhältnis von lebenden zu abgetöteten Keime. Kurzum: Die Forscher können erkennen, welches Antibiotikum die Erreger am schnellsten abtötet. Und damit, welches Medikament dem Patienten am besten hilft.

Einen Prototyp des Wachstumsmonitors stellen Forscherinnen und Forscher auf der Messe Biotechnica vom 6. bis 8. Oktober in Hannover vor (Halle 9, Stand C34).


Quelle: Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT

22.09.2015

Mehr aktuelle Beiträge lesen

Verwandte Artikel

Photo

Wundmanagement

Neuer Mechanismus der Bakterienabwehr bei Wundinfektionen entdeckt

Wenn eine Wunde sich entzündet und schlecht heilt, hat das zum Teil schwerwiegende Folgen für die Betroffenen. Forschende der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben jetzt einen…

Photo

Mikrobialer Widerstand

Resistente Erreger auch ohne Antibiotika möglich

Bakterien sind immer häufiger resistent gegen die gängigen Antibiotika. Vermittelt werden die Resistenzen häufig durch Resistenzgene, welche von einer Bakterienpopulation zur nächsten springen…

Photo

Überlebenskünstler

Antibiotika und ihre Systembiologie

Bakterien besitzen faszinierende Eigenschaften. Sie passen sich ihrer jeweiligen Umgebung hervorragend an, und es gab sie schon lange vor dem Menschen. Ihre Zähigkeit hat dazu geführt, dass sich…

Verwandte Produkte

AB Medical – V-Tube EDTA K2, K3

Blood Cell Counter

AB Medical – V-Tube EDTA K2, K3

AB Medical V-Tube
Analyticon Biotechnologogies – Hemolyzer 3 NG / Hemolyzer 5 NG

Blood Cell Counter

Analyticon Biotechnologogies – Hemolyzer 3 NG / Hemolyzer 5 NG

Analyticon Biotechnologies AG
BD Vacutainer UltraTouch Push Button Blood Collection Set

Blood Collection

BD Vacutainer UltraTouch Push Button Blood Collection Set

BD – Becton Dickinson
Beckman Coulter – DxH 520 Hematology Analyzer

Blood Cell Counter

Beckman Coulter – DxH 520 Hematology Analyzer

Beckman Coulter, Inc.
Beckman Coulter – Early Sepsis Indicator

Blood Cell Counter

Beckman Coulter – Early Sepsis Indicator

Beckman Coulter, Inc.
Greiner – Vacuette EDTA Tube

Blood Cell Counter

Greiner – Vacuette EDTA Tube

Greiner Bio-One