Menschen mit Typ-2-diabetes leiden Häufig unter schlecht heilenden infizierten Wunden an den Füßen. Mit vorhandenen Methoden, aber es dauert zwei Tage, um zu wachsen, eine bakterielle Kultur verwendet, um zu identifizieren, die Erreger zu infizieren die Wunde und Ihrer Antibiotika-Resistenz—und damit um ein wirksames Antibiotikum. Mit Hilfe eines neuen Schnelltests entwickelt von Fraunhofer-Forschern, es dauert nur eine Stunde, um diese Informationen zu erhalten in der Zukunft.
Fast tausend Menschen sind an diabetes erkrankt, in Deutschland jeden Tag—mehr als 90 Prozent von Ihnen haben Typ-2-diabetes. Und die Zahl der Menschen, die Krankheit zu entwickeln, steigt in Europa und weltweit. Typ-2-diabetes kann dazu führen, zahlreiche komorbiditäten, einschließlich Hyperglykämie-induzierte Schädigung von Nervenzellen. Betroffene Patienten verlieren das Gefühl in Ihren Extremitäten auf und entwickeln sich oft Geschwüre der Haut, die eine lange Zeit dauern, um zu heilen, wenn überhaupt. Diese Wunden Häufig infiziert mit verschiedenen Krankheitserregern. Dementsprechend werden die ärzte in der Regel behandeln Sie mit Antibiotika. Das problem ist, dass nicht jedes Antibiotikum wirkt gegen jeden Erreger und Antibiotika-Resistenzen immer häufiger. Aus diesem Grund, ärzte nehmen einen Abstrich von der Wunde und sorgen für eine bakterielle Kultur werden im Labor gezüchtet. Diese enthält Informationen über die Art von Erregern und die Antibiotika Sie resistent sind. Es dauert allerdings zwei Tage, bis die Ergebnisse fertig sind. Dies ist besonders kritisch in Regionen wie Indien, wo die Reise ins nächste Krankenhaus sehr lang sein können und ambulante Behandlung—wie es meist ist—oft kann nur eingestellt werden, um die Ergebnisse nach mehreren Wochen vergangen. Mehr-over, eine Behandlung mit Breitspektrum-oder ineffektiven Antibiotika birgt das Risiko der Verbreitung von Antibiotika-Resistenzen noch weiter.
Eine Stunde statt zwei Tagen
Eine neue Art von schnell-test ermöglicht es ärzten, um das richtige Antibiotika-von Anfang an. Es wurde in der MIDARDI Projekt, gefördert durch das BMBF und IGSTC, die von Wissenschaftlern aus den Fraunhofer-Instituten für Zelltherapie und Immunologie, Abteilung Bioanalytik und bioprozesse ersetzen IZI-BB (Potsdam) und für Elektronische Nanosysteme ENAS (Chemnitz) zusammen mit dem Unternehmen BiFlow Systems GmbH und Partnern in Indien. „Mit unserem rapid-test, ist es möglich zu bestimmen, innerhalb einer Stunde die Bakterien infiziert die Wunde und was die Antibiotika-Resistenz, die Sie haben—und so die ärzte bei der Auswahl geeigneter Antibiotika am Anfang der Behandlung“, sagt Dr. Harald Peter, Gruppenleiter am Fraunhofer IZI-BB.
Statt der Kultivierung der Bakterien im Labor und beobachtet, wie Sie reagieren auf verschiedene Antibiotika, die rapid-test analysiert die DNA der Bakterien. Der Arzt nimmt einen Abstrich von der Wunde und stellt die wundflüssigkeit auf den Eingangsbereich des etwa smartphone-große Patrone. Auf der Innenseite, die Bakterien extrahiert werden, und Ihre DNA wird aufgedeckt und seziert. Ein biosensor integriert in die Kassette enthält spezielle capture-Moleküle, die die passenden Gegenstücke zu den DNA-Strängen der Bakterien und die mutierte DNA, die bewirkt, definierten Widerstand. Wenn ein DNA-Strang entspricht eine bestimmte capture-Molekül, bindet Sie an ihn, während die DNA-Stränge auf alle anderen capture-Moleküle entfernt werden, die in einem spülzyklus. Die Beleuchtung des Fluoreszenz-markierten Bakterien-DNA zeigt, was die capture-Moleküle der Erreger-DNA gebunden hat und somit was für Erreger es sind und welche Art von Widerstand Sie haben.
Das team von Forschern am Fraunhofer ENAS entwickelten Teile der aufwendigen Probenvorbereitung für die DNA-Stränge. „Zum Beispiel haben wir dazu beigetragen, dass die DNA der Erreger verdaut ist, in Stücke von der Länge und können damit binden an die immobilisierten fängermoleküle“, erklärt Andreas Morschhauser, Gruppenleiter am Fraunhofer ENAS. BiFlow Systems GmbH bietet die Patrone, die beide hält der biochip-und führt die gesamte Handhabung der Probe. Unter anderem ist das Unternehmen gewährleistet, dass die Flüssigkeiten bewegt werden, wie erforderlich, durch den chip—zum Beispiel durch die Erzeugung elektrisch gesteuerte gas, das bläht Sie sich auf eine Membran, wie ein Ballon, also Pumpen, die Flüssigkeit weiter durch das system. Die Kollegen vom Fraunhofer IZI-BB entwickelt sich der biochip. „Auf einer Fläche von 5×5 Millimeter, sind wir in der Lage—wenn notwendig—bietet Platz für bis zu 400 verschiedene capture-Molekül-Stränge, in einer Entfernung von weniger als hundert Mikrometern“, sagt Dr. Peter.
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