Rasterfahndung nach Bakterien
Laserlicht identifiziert Erreger von Harnwegsinfektionen in wenigen Stunden.
Forscher des Institut für Photonische Technologien (IPHT) Jena haben erstmals unter Realbedingungen gezeigt, dass optische Verfahren die Erreger von Harnwegsinfektionen schneller als Standardverfahren nachweisen können. In einem Blindversuch identifizierten sie innerhalb von zwei Stunden aus Urinproben von zehn Patienten die verantwortlichen Keime. Der etablierte Weg über eine Bakterienkultur dauert mindestens 24 Stunden.
Abb.: Optische Verfahren weisen Erreger von Harnwegsinfektionen schneller nach als herkömmliche Methoden. (Bild: IPHT)
Möglich ist die verkürzte Dauer durch eine Art Rasterfahndung mit Hilfe der Raman-Spektroskopie. Bei ihr lässt sich anhand der Farbverschiebung von Laserlicht auf die Inhaltsstoffe der beleuchteten Probe schließen. So besitzt jedes Molekül ein unverwechselbares Spektrum. Dieses ändert sich mit der Zusammensetzung der Probe, die bei Bakterien auch von Kultivierungsmedium und -zeit abhängt, sodass die Wissenschaftler aus Jena eine Datenbank mit den Spektren der bekannten Erreger von Harnwegsinfektionen in verschiedenen Urin-Proben als Kultivierungsmedium anlegten, um sie mit den unbekannten Spektren aus den Patientenproben abzugleichen. Dabei findet die Raman-Messung nur an jeweils einer Zelle statt. Diese wird vorher aus dem Urin herauszentrifugiert und gewaschen. Bei dem Blindversuch nahmen die Forscher etwa 50 Zellen pro Probe unter die Lupe.
„Die Datenbank ist der eigentliche Kern unseres Aufbaus“, sagt Sandra Kloß vom IPHT Jena. „Je mehr Spektren wir im Vorfeld von den üblichen Verdächtigen unter möglichst realen Bedingungen aufnehmen, umso sicherer können wir die Erreger dann in den Patientenproben nachweisen“. Da der Urin sich von Patient zu Patient stark unterscheidet, hat Kloß mit ihrem Team über die letzten Monate mehr als 3000 Spektren der elf Haupterreger von Harnwegsinfektionen in der Datenbank hinterlegt.
IPHT / AH
