Verfahren zur Identifikation

Für Mediziner oder Nahrungsmittelkontrolleure ist es von höchster Bedeutung, Partikel schnell exakt zu bestimmen. "In vielen Proben kommen neben biotischen Partikeln auch nicht- biotische wie Staub oder andere Verunreinigungen vor", so Professor Jürgen Popp von der Friedrich- Schiller-Universität Jena. "Die können mit unserer Methode problemlos voneinander unterschieden werden."

Die Jenaer Arbeitsgruppe verwendet die sogenannte Raman-Spektroskopie, bei der die Probe über einen Laser mit monochromatischem Licht bestrahlt wird. Anschließend können anhand des austretenden Frequenzspektrums, dem "Fingerabdruck" der Zellen, Aussagen über die Zusammensetzung der Probe gemacht werden. Die Wissenschaftler nutzen zusätzlich ein Mikroskop. "Diese Kombination macht eine räumliche Auflösung bis in den Einzel-Zell-Bereich möglich." Potenzielle Krankheitserreger können so bereits vor einer explosionsartigen Vermehrung einzeln identifiziert und frühzeitig bekämpft werden. Dabei sind für Mediziner vornehmlich die lebenden Zellen von Bedeutung.

Die Wissenschaftler behandeln die Proben mit dem grün fluoreszierenden Farbstoff SYTO 9 und dem rot fluoreszierende Propidium-Iodid (PI). Das positiv geladene PI kann nur in tote Zellen eindringen, da es die Zellmembranen lebender Zellen wegen ihres positiven Zellpotenzials nicht passieren kann.

Das neutrale SYTO 9, das in beide Zelltypen eindringen kann, wird durch das PI in den toten Zellen unterdrückt. Das hat zur Folge, dass die toten Zellen rot fluoreszieren, während die lebenden Bakterien grün leuchten. Da beide Farben nur in Verbindung mit DNA wirken, leuchten abiotische Partikel nicht. "Durch die schnelle Differenzierung können lebende Zellen zeitnah einer gezielten Analyse zugeführt werden", nennt Popp den Vorteil der neuen Methode.

Neben der Reduzierung der Messzeiten, die besonders in der Nahrungsmittelanalyse oder bei Blutuntersuchungen von Bedeutung ist, nutzen die Jenaer Wissenschaftler ihre Entwicklung zur Identifikation unbekannter Bakterienstämme.

MEDICA.de; Quelle: Universität Jena