Mit neuen Lichteffekten gefährlichen Keimen auf der Spur

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWI) gefördert. Hintergrund ist die Optimierung des universellen Analyse- bzw. Diagnostikverfahren für mehr Patienten- und Verbrauchersicherheit.

Keime in Kliniken oder verunreinigte Nahrungsmittel können gefährlich werden; der Sprossen-Skandal 2011 ist bei vielen Menschen noch in bester Erinnerung. Mit dem Ziel, ein universelles Analyse- bzw. Diagnostikverfahren für mehr Patienten- und Verbrauchersicherheit zu optimieren, startet am 1. Februar 2012 ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWI) gefördertes Forschungsprojekt. Es kooperieren die Quantum Analysis GmbH aus Münster, die FH Münster und das Institut iNano der Hochschule Niederrhein aus Krefeld.

„Die Spitzenforschung wird vorangetrieben, zudem werden Arbeitsplätze geschaffen bzw. gesichert“, erklärt Martin Gründkemeyer vom Netzwerk Oberfläche NRW bei der Technologieförderung Münster GmbH. Er begleitet das Projekt als Initiator von Anfang an. Im Rahmen dieses Vorhabens werden insgesamt über 500.000 Euro für die Forschung und Entwicklung einer neuen Generation von Messgeräten investiert. Im Schwerpunkt geht es in den kommenden zwei Jahren um die Entwicklung eines Durchflusszytometers, mit dem Mikro-Organismen mit komplexen Fragestellungen analysiert werden können.

Das heute übliche Verfahren der Durchflusszytometrie wurde in den 1960er Jahren zu wesentlichen Teilen an der Westfälischen Wilhelms-Universität in Münster entwickelt. Es gilt als Diagnosestandard im klinischen Bereich, zum Beispiel in der Hämatologie, Infektiologie und Immunologie. Weitere Einsatzfelder sind die medizinische und zellbiologische Grundlagenforschung sowie die Biotechnologie. Die Industrie nutzt die Analyseanwendung inzwischen zur Kontrolle von Lebensmitteln.

Bei der Durchflusszytometrie werden Zellen oder Partikel analysiert, die mit hoher Geschwindigkeit einen Lichtstrahl passieren. Diese erzeugen – je nach Beschaffenheit der Zelle – verschiedene optische Effekte, die Aufschluss über die Eigenschaften der Zelle geben.

Die Experten der Quantum Analysis GmbH, FH Münster und Hochschule Niederrhein wollen das bisherige Verfahren mit neuen Erkenntnissen aus der Forschung in einem innovativen, handlichen Gerät verbinden. Zukünftig werden neuartige, lang lumineszierende Phosphoreszenz-Biomarker und Nanopartikel eingesetzt und das zeitliche Emissions-Abklingverhalten gemessen. So soll es gelingen, die Messgenauigkeit und Messsicherheit zu steigern. Insbesondere, wenn es um schwierige Proben geht, in denen kleinste Partikel- und Stoffkonzentrationen nachgewiesen werden müssen.

Damit sind zum Beispiel Bluttransfusions-, Lebensmittel- oder Milchproben gemeint. Diese weisen ein natürliches, eigenes Emissionsspektrum auf, das das zu untersuchende Material überlagert. Mit dem neuen Ansatz können diese Spektren durch die zusätzliche, zeitliche Auflösung getrennt werden. Erwartet wird, dass die neue Methode das Einsatzspektrum derartiger Geräte bedeutend erweitert.