Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Laserlicht identifiziert Erreger von Harnwegsinfektionen in wenigen Stunden

30.10.2013
Forscher des Institut für Photonische Technologien (IPHT) Jena haben erstmals unter Realbedingungen nachgewiesen, dass optische Verfahren die Erreger von Harnwegsinfektionen schneller als Standardverfahren nachweisen können.

Gemeinsam mit Kollegen des Instituts für Physikalische Chemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena und den Abteilungen Medizinische Mikrobiologie und Klinische Chemie des Universitätsklinikums Jena veröffentlichten die Wissenschaftler ihre Ergebnisse jetzt im Fachblatt Analytical Chemistry.


Mit Hilfe der Raman Spektroskopie lässt sich von jedem Molekül ein unverwechselbares Spektrum, seinen Fingerabdruck, aufnehmen.

IPHT/Döring

„Zieh dir was an, Kind!“. Jeder kennt die gutgemeinten elterlichen Ratschläge. Spätestens nach der ersten Blasenentzündung bekommen Sie eine neue Bedeutung. Beinahe jede zweite Frau ist mindestens einmal im Leben betroffen. Einigen Harnwegsinfektionen kann man mit Kräutertees und warmer Unterwäsche beikommen, in hartnäckigen Fällen hilft nur ein Antibiotikum. Doch welcher Keim verursacht die Entzündung?

Die Forscher aus Jena um Doktorandin Sandra Kloß konnten mit Hilfe der Raman Spektroskopie in einem Blindversuch aus Urinproben von zehn Patienten die verantwortlichen Keime innerhalb von 2 Stunden identifizieren. Der etablierte Weg über eine Bakterienkultur braucht mindestens 24 Stunden.

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, denn vom Licht zum Schwingen angeregt, gibt jedes Molekül ein unverwechselbares Spektrum, seinen Fingerabdruck, preis. Der Fingerabdruck ändert sich mit der Zusammensetzung der Probe, die bei Bakterien auch von Kultivierungs-medium und –zeit abhängt, , so dass die Wissenschaftler aus Jena eine Datenbank mit den Spektren der bekannten Erreger von Harnwegsinfektionen in verschiedenen Urinen 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 werden vorher aus dem Urin herauszentrifugiert und gewaschen. Bei dem Blindversuch nahmen die Forscher ca. 50 Zellen pro Probe unter die Lupe.

„Die Datenbank ist der eigentliche Kern unseres Aufbaus“, sagt Kloß. „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 von den 11 Haupterregern von Harnwegsinfektionen in der Datenbank hinterlegt.

Auf der International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy (ICAVS) in Kobe, Japan erhielt Kloß für die Darstellung ihrer Ergebnisse in Form eines wissenschaftlichen Posters den Wiley Poster Preis.

Die Raman-Spektroskopie dient als Ansatz, um Erreger aus verschiedenen normalerweise sterilen Körperflüssigkeiten zu identifizieren, so zum Beispiel um Sepsis-Keime nachzuweisen. Ein Feld auf dem das IPHT gemeinsam mit seinen Partnern der Jenaer Universität und des Uniklinikums seit Jahren aktiv forschen. Was die Anwendung auf den Urin erleichtert ist, dass er weniger komplex zusammengesetzt ist, als beispielsweise Blut und dass hier im Falle einer Infektion sehr viele Bakterienzellen vorliegen.

DOI: dx.doi.org/10.1021/ac401806f

Ihr Ansprechpartner:
Prof. Dr. Jürgen Popp
Wissenschaftlicher Direktor
Telefon +49 (0) 3641 · 206-301
Telefax +49 (0) 3641 · 206-399
juergen.popp@ipht-jena.de

Dr. Andreas Wolff | IPHT Jena
Weitere Informationen:
http://www.ipht-jena.de

Weitere Berichte zu: Blindversuch Fingerabdruck Harnwegsinfektion IPHT Laserlicht Spektren Spektroskopie Urin

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Verteidigung um fast jeden Preis
14.12.2017 | Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön

nachricht Mitochondrien von Krebszellen im Visier
14.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was für IT-Manager jetzt wichtig ist

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

30 Baufritz-Läufer beim 25. Erkheimer Nikolaus-Straßenlauf

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungsnachrichten