Innovatives Kontrollsystem soll Blutwäsche auf Herz und Nieren prüfen

Jetzt will eine Kooperation von Wissenschaftlern und Unternehmern ein Verfahren entwickeln, das die mikrobielle Analyse von Flüssigkeitslösungen in Dialysemaschinen deutlich vereinfacht, Nierenpatienten besser schützt und Kosten reduziert.

Das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) fördert das FuE-Projekt mit ZIM-Geldern in Höhe von 805.000 Euro. Sie decken einen Teil der Gesamtkosten von zirka 1,2 Millionen Euro, die die Technologieförderung Münster GmbH (TFM) veranschlagt hat.

Zum Hintergrund des Vorhabens, das den Titel „Mikrobiologische Online-Überwachung von Prozesswasser in Dialyse-Kreisläufen“ trägt: Bei der Dialyse – die bei chronischem Nierenversagen die wichtigste Ersatztherapie darstellt – filtert eine Flüssigkeit die Stoffwechselabfallprodukte aus dem Blut und ersetzt damit das lebenswichtige Organ.

In der Praxis werden die wasserleitenden Systeme regelmäßig desinfiziert, um die Keimzahl niedrig zu halten und eine Bildung von Biofilm zu verhindern. Zumal nach ISO 23500 die Reinigungsmaßnahmen durch regelmäßige Messungen validiert werden müssen. „Bisher sind auf dem Markt keine Vorrichtungen bekannt, die die Anzahl und Art der Keime direkt in Dialysewassersystemen überwachen – zeitnah oder kontinuierlich“, erklärt Projektinitiator Martin Gründkemeyer, der die fünf Partner für seine Idee gewinnen konnte und den Projektantrag unterstützte.

Im Gegensatz zur konzipierten Schnellanalyse sei es bislang übliche Praxis, so Gründkemeyer, dem Dialysesystem Flüssigkeitslösung zu entnehmen, diese ins Labor zu schicken und einer klassischen, mikrobiologischen Prüfung zu unterziehen. Verunreinigt oder frei von Keimen? Die Latenzzeit zur Klärung der Frage, also die Zeit zwischen Probenahme und Mitteilung des Untersuchungsergebnisses, kann bis zu einer Woche dauern.

Das geht weitaus effizienter, sind die am Projekt „Dialyseguard“ beteiligten Akteure überzeugt. An der Umsetzung des neuen Verfahrens arbeiten das Unternehmen Quantum Analysis mit Sitz im Nano-Bioanalytik-Zentrum Münster, das mikrobiologische Labor Dr. Michael Lohmeyer aus dem Technologiehof Münster und der Fachbereich Chemieingenieurwesen von der Fachhochschule Münster zusammen.

Weiterhin bringen das INano Institut an der Hochschule Niederrhein aus Krefeld und die Bundesanstalt für Materialforschung aus Berlin ihre Kompetenzen in die Forschung und Entwicklung ein. Die Idee, das Vorkommen und die Bestimmung von schädlichen Mikroorganismen direkt im Dialysesystem zu messen und vor Ort binnen Minuten ein sicheres Ergebnis zu erhalten, soll in den nächsten drei Jahren umgesetzt werden.

Der Fokus liegt auf der Untersuchung wasserführender Systeme in der Nierenersatztherapie, basierend auf nanoskaligen Schichtsilikaten und innovativen Fluoreszenzmarkierungen, gekoppelt an passgenauen Antikörpern. Zu diesem Markierungssystem wird die notwendige Hardware in Form eines optischen Detektionssystems entwickelt.

Diese Nachweistechnologie ermöglicht die Erfassung relevanter Keime im Dialysewasser, zumal sich durch ein nachgelagertes Verfahren, basierend auf dem Einsatz spezifischer Fluoreszenzfarbstoffe, tote und lebende Bakterien unterscheiden und somit die Überlebensfähigkeit dieser Bakterien auch in Abhängigkeit von Desinfektionsverfahren bestimmt werden kann.

Gründkemeyer: „Das innovative Kontrollsystem soll die Blutwäsche auf Herz und Nieren prüfen. Kontaminationen werden schneller erkannt und das bessere Verständnis der Kontaminationsprozesse, resultierend aus der kontinuierlichen Beprobung, führt zu höheren Qualitätsstandards.“