25.03.2020 - Rutgers, The State University of New Jersey

Schnell schädliche Bakterien im Blut erkennen

Neues winziges Gerät könnte helfen, tödliche Infektionen zu diagnostizieren und zu bekämpfen

Ingenieure haben ein winziges Gerät entwickelt, das schädliche Bakterien im Blut schnell aufspüren kann und es dem medizinischen Personal ermöglicht, die Ursache potenziell tödlicher Infektionen zu ermitteln und sie mit Medikamenten zu bekämpfen.

"Die schnelle Identifizierung arzneimittelresistenter Bakterien ermöglicht es dem Gesundheitspersonal, die richtigen Medikamente zu verschreiben und damit die Überlebenschancen zu erhöhen", sagte Koautor Ruo-Qian (Roger) Wang, ein Assistenzprofessor in der Abteilung für Bau- und Umwelttechnik an der Fakultät für Ingenieurwesen der Rutgers University-New Brunswick.

Arzneimittelresistente Bakterien oder Super-Bugs sind ein großes Problem für die öffentliche Gesundheit. Weltweit sterben jedes Jahr mindestens 700.000 Menschen an den Folgen arzneimittelresistenter Infektionen, darunter 230.000 an multiresistenter Tuberkulose. Diese Zahl könnte bis 2050 auf 10 Millionen Todesfälle pro Jahr ansteigen, wenn keine Maßnahmen ergriffen werden, so ein Bericht aus dem Jahr 2019.

Auf der Grundlage eines neuen Ansatzes isoliert, entnimmt und konzentriert das winzige neue Gerät schnell die Zielbakterien aus Körperflüssigkeiten. Es filtert effizient Partikel und Bakterien und fängt etwa 86 Prozent davon ab. Das Nanogerät verfügt über magnetische Kügelchen unterschiedlicher Größe, die so konzipiert sind, dass sie Escherichia coli (E. coli)-Bakterien einfangen, konzentrieren und zurückholen. Die kleinen Zwischenräume zwischen den Beads werden zur Isolierung der Bakterien im Gerät verwendet.

Das preiswerte, transparente Gerät ist einfach herzustellen und zu bedienen und eignet sich der Studie zufolge ideal für den Nachweis von krankheitsverursachenden Organismen im Labor und im Gesundheitswesen. Das Forschungsteam arbeitet an der Perfektionierung des Geräts und plant, mehrere Geräte auf einem kleinen Chip zu installieren und die Ausweitung der Tests im Feld zu untersuchen.

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