Keimen auf der Spur

Foto: Raman-Spektrometer

Mit dem Raman-Spektrometer
lassen sich Keime schneller auf-
spüren; © Fraunhofer IPM

Wir sind umgeben von Mikroorganismen: Sie bevölkern unsere Haut, die Atemluft, sämtliche Oberflächen. Meist ist das Zusammenleben unproblematisch. Doch es gibt Situationen, in denen die ständigen Begleiter gefährlich, sogar lebensbedrohend sein können. Unerwünscht sind sie etwa auf medizinischen Instrumenten, in Nährlösungen oder auf im Labor gezüchteten Gewebetransplantaten wie Knorpel. Beim Herstellen solcher Knorpel kommt man daher ohne ständige Sterilitätskontrollen nicht aus. Herkömmliche Testverfahren, mit denen sich Keime nachweisen lassen, sind jedoch zeitaufwändig.

Forschern der Fraunhofer-Institute für Physikalische Messtechnik IPM, für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik IGB und für Biomedizinische Technik IBMT ist es jetzt gelungen, diesen Prozess drastisch zu verkürzen. Innerhalb weniger Stunden können die Experten Verunreinigungen identifizieren - ein einziger Keim genügt dafür.

"Mit klassischen Methoden dauert es bis zu zwei Wochen, um die Reinheit von Proben - etwa in Kultur gezüchtetes Eigengewebe - zu testen. Der Patient erhält sein Implantat, obwohl die Sterilitätskontrolle noch nicht vollständig abgeschlossen ist“, sagt Carsten Bolwien, Projektleiter am IPM.

"Mit unserem automatisierten Raman-System können wir Proben unmittelbar vor dem Implantieren untersuchen. Wir haben das am Beispiel von künstlichem Knorpel fürs Knie geprüft. Unser Gerät kombiniert ein Mikroskop mit einem Raman-Spektrometer. Zunächst wird die wässrige Lösung, in der das Knorpelstück liegt, durch einen Mikrolochträger gefiltert. In den kleinen Löchern der Mikromembran bleiben nur Partikel hängen, die eine "verdächtige" Größe aufweisen. Diese untersuchen wir spektroskopisch. Die Ramanspektren erlauben dann im Vergleich mit bekannten Spektren die Identifikation der Partikel und das Feststellen von Kontaminationen durch Bakterien oder Pilze“, so Bolwien weiter.

Erste, von Gesundheitsbehörden kontrollierte Blindtests sollen im Laufe dieses Jahres erfolgen.

MEDICA.de; Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft