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Masterstudenten entwickeln Sensor zur Erfassung von Keimen in Liquor-Kathetern

29.02.2012
Liquor-Katheter kommen bei Patienten mit Hirntraumata, Hirntumor oder Hirnblutungen zum Einsatz, um den durch erhöhte Flüssigkeitsmenge entstandenen Druck zu reduzieren.

Die gestaute Gehirnflüssigkeit wird dabei mit Hilfe von Schläuchen in Drainagebeuteln abgeführt. Über die Drainagen gelangen aber auch Keime ins Gehirn und können zu lebensgefährlichen Komplikationen führen.


Innerhalb des weißen Kästchens binden sich die immunomagnetischen Mikrokugeln an die Bakterien, werden mittels eines Magneten in den Fokus eines Laserstrahls gezogen, mit dem Laser (rechts) sichtbar gemacht und mit einem Photo-Detektor erfasst. Auf dem Foto fehlt der Schlauch, durch den die Gehirnflüssigkeit fließt. Foto: Carlos Albuquerque/Hochschule Niederrhein

Masterstudierende der Hochschule Niederrhein haben jetzt unter der Leitung von Prof. Dr. Jürgen Büddefeld und Dr. Peter Klauth einen Sensor entwickelt, der Keime in Liquor-Kathetern aufspüren soll und diese automatisch meldet.

Damit komme die Hochschule Niederrhein der Forderung der High-Tech-Strategie der Bundesregierung 2020 nach, Präventivforschung zu stärken, sagte Peter Klauth bei der internen Vorstellung des Projekts. Zugleich wies er auf die Relevanz der Forschungsergebnisse hin: „18.500 Menschen sterben jährlich in Europa an Katheter-Implikationen durch Verkeimung.“ Das seien zehn Prozent der Patienten, die mittels einer Katheter-Drainage therapiert werden.

Neurochirurgen der Beta-Klinik in Bonn und der Universitätsklinik Essen waren vor 12 Monaten an die Wissenschaftler des iNano-Instituts der Hochschule Niederrhein herangetreten. Ihnen schwebte ein einfaches Messsystem vor, das an die Katheterbeutel angeklickt werden soll. Die Masterstudierenden entwickelten daraufhin das Modell für ein solches Verfahren: einen immunomagnetisch optischen Biosensor zur Erfassung mikrobieller Kontaminationen in Liquor-Kathetern. Für die Weiterentwicklung des Sensor-Systems zum Prototypen hat die Hochschule Niederrhein einen Fördermittelantrag beim Bundesministerium für Bildung und Forschung gestellt.

Für die Studierenden ging es bei dem Projekt zunächst darum, die Keime detektierbar zu machen. Das geschieht über Antikörper, die mit speziellen Farbstoffen des iNano markiert und mit einer Spritze in den Liquor gegeben werden. Dort binden sie sich an die Keime, falls diese vorhanden sind, und leuchten. Immunomagnetische Mikrokugeln (Beads) binden ebenfalls an die Bakterien. Die Beads mit markierten Bakterien werden dann magnetisch an eine spezielle Optik gezogen. Mittels eines Lasers werden die Bakterien auf diese Weise sichtbar gemacht und mit einem Photo-Detektor genau erfasst. Innerhalb weniger Mikrosekunden führt der Photo-Detektor Messungen durch und meldet diese über eine Netzwerkverbindung an die Zentrale der Intensivstation. Für das Krankenhauspersonal soll auf diese Weise auf einen Blick erkennbar sein, ob sich in einem Liquor-Katheter Keime befinden.

Zehn Masterstudierende des Fachs Informations- und Kommunikationstechnik hatten drei Monate lang an dem Sensor gearbeitet. Dabei gingen sie das Projekt wie ein Entwicklungsteam in der Industrie an und bildeten verschiedene Themengruppen. Einmal wöchentlich standen ihnen Jürgen Büddefeld und Peter Klauth zur Verfügung, um weitere Fragen zu klären. „Der Katheterguard hat ein hohes Marktpotenzial“, sagte Peter Klauth. Wichtig sei, dass er einfach und schnell vom ärztlichen Personal zu bedienen sei und dabei zuverlässige Ergebnisse liefere. Ein solches Produkt sei für die rund 130 deutschen Kliniken mit Neurochirurgie interessant. Ob der Katheterguard tatsächlich eines Tages zur Marktreife gelangen wird, hängt jetzt davon ab, ob der Förderantrag erfolgreich ist.

Pressekontakt: Dr. Christian Sonntag, Referat für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit der Hochschule Niederrhein, Tel.: 02151 822-3610; E-Mail: christian.Sonntag@hs-niederrhein.de

Dr. Christian Sonntag | idw
Weitere Informationen:
http://www.hs-niederrhein.de

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