10.01.2023 • LaserBiophysik

Bakteriellen-Befall per Laser erkennen – schnell und berührungslos

Verfahren kombiniert Mehrphotonen-Mikroskopie und metabolische Bildgebung.

Die Zusammensetzung von Biofilmen zu entschlüsseln, dauert zurzeit mindestens einen Tag – für das klinische Umfeld, in dem Biofilme lebensbedrohlich sein können, eine viel zu lange Zeitspanne. Im Rahmen des Verbundprojekts PriMe wollen Forscher jetzt Mehrphotonenmikroskopie und metabolische Bildgebung kombinieren, um den Prozess erheblich zu beschleunigen. Dazu entwickeln sie eine neuartige Laserstrahlquelle mit spezifisch auf die Anwendung angepassten spektralen Eigenschaften.

Abb.: Im Verbundprojekt PriMe entwickelt das Laser-Zentrum Hannover zusammen...
Abb.: Im Verbundprojekt PriMe entwickelt das Laser-Zentrum Hannover zusammen mit Partnern ein Verfahren, um Bakterien schnell und berührungslos mit einem Mikroskop zu erkennen. (Bild: LZH)

Mit dieser Laserquelle wollen die Wissenschaftler Stoffwechselprodukte wie die Coenzyme NADH, FAD und zusätzlich die Aminosäure Tryptophan nachweisen. Letztere ist ein zentraler Bestandteil von Proteinen und Peptiden. Die kombinierten Werte sollen es dann ermöglichen, zu bestimmen welche Bakterien in dem Biofilm vorhanden sind. Projektziel ist einen Demonstrator für Anwendertests zu entwickeln, mit dem sich klinisches Material untersuchen lässt.

Grundlage für den Demonstrator soll ein innovatives, multi-modales Ultrakurzpuls-Faserlasersystem sein, welches das Laser-Zentrum Hannover zusammen mit den Unternehmen VALO Innovations und TEM Messtechnik entwickelt. Dieses soll optimal an die Bedürfnisse der Mehrphotonenmikroskopie und der erweiterten Fluoreszenzlebenszeitmessung angepasst sein.

Mit der neuen Laserquelle wollen die Wissenschaftler auch grundlegend neue Erkenntnisse zu bakteriellen Gemeinschaften und Umwelteinflüssen zu gewinnen. Außerdem wollen sie einen Grundstein für ein neues Diagnoseverfahren legen, das die Therapie von bakteriellen Infektionen deutlich vereinfachen könnte.

LZH / RK

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