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Ent­wick­lung ther­misch schalt­ba­rer Do­sier­sys­te­me für einen LAMP-Schnell­nach­weis von MRSA

IGF 17775 N

 

Auf­grund man­geln­der Hy­gie­ne ent­ste­hen in Deutsch­land jähr­lich zwi­schen 0,8 und 1,2 Mio. no­so­ko­mia­le In­fek­tio­nen, von denen 20.000 bis 70.000 töd­lich enden. Me­thi­cil­lin-re­sis­ten­te Sta­phy­lo­coc­cus au­reus (MRSA) stel­len in­zwi­schen mit einem An­teil von 12,5 % eine der häu­figs­ten Ur­sa­chen für no­so­ko­mia­le In­fek­tio­nen dar. Be­reits die Ein­rich­tung und Kon­trol­le von Hy­gie­ne­schutz­maß­nah­men füh­ren zu einer ef­fi­zi­en­ten Prä­ven­ti­on gegen MR­SA-In­fek­tio­nen. Daher ist der re­gel­mä­ßi­ge Nach­weis über er­folg­reich durch­ge­führ­te Des­in­fek­ti­ons­maß­nah­men durch Kran­ken­haus­be­trei­ber und Rei­ni­gungs­dienst­leis­ter von wach­sen­der Be­deu­tung.

Da ge­eig­ne­te Schnell­me­tho­den für die Ei­gen­kon­trol­le ge­gen­wär­tig nicht zur Ver­fü­gung ste­hen, ver­wen­den die Rei­ni­gungs­dienst­lei­ter der­zeit Ab­klatsch­plat­ten zur Be­pro­bung der Ober­flä­chen. An­schlie­ßend müs­sen die Ab­klatsch­plat­ten von ex­ter­nen mi­kro­bio­lo­gi­schen Fach­la­bo­ra­to­ri­en in­ku­biert und aus­ge­wer­tet wer­den. Diese Me­tho­de ist kos­ten­auf­wen­dig und lie­fert frü­hes­tens nach 3 Tagen Er­geb­nis­se.

Das For­schungs­ziel des Pro­jek­tes be­stand in der Ent­wick­lung eines Schnell­nach­wei­ses für MRSA auf Ober­flä­chen, der von Rei­ni­gungs­dienst­leis­tern im Rah­men von Ei­gen­kon­trol­len ein­ge­setzt wer­den kann. Hier­durch lie­gen Nach­wei­se für er­folg­reich durch­ge­führ­te Des­in­fek­ti­ons­maß­nah­men spä­tes­tens nach 3 Stun­den vor, so dass eine kon­ti­nu­ier­li­che Über­wa­chung und Do­ku­men­ta­ti­on der Des­in­fek­ti­ons­maß­nah­men im Rah­men der in­ner­be­trieb­li­chen Ei­gen­kon­trol­le ohne Fach­per­so­nal er­mög­licht wird.

Als Grund­la­ge für die Ent­wick­lung des Schnell­nach­wei­ses wurde die LAMP-PCR zum spe­zi­fi­schen ge­ne­ti­schen Nach­weis von MRSA eta­bliert. Auf Basis der ent­wi­ckel­ten Farb­re­fe­renz­ska­la kön­nen die am­pli­fi­zier­ten DNA-Men­gen in einem Farb­be­ur­tei­lungs­sche­ma se­mi-quan­ti­ta­tiv be­ur­teilt wer­den. Um falsch-po­si­ti­ve Er­geb­nis­se zu un­ter­bin­den, wurde ein vor­ge­schal­te­ter Schritt zum Abbau frei­ge­setz­ter ex­ter­ner DNA aus ab­ge­tö­te­ten Mi­kro­or­ga­nis­men ent­wi­ckelt. Um an­schlie­ßend die für den Schnell­nach­weis be­nö­tig­te Ziel-DNA aus MRSA frei­zu­set­zen, wur­den die op­ti­ma­len Lyse- und DNA-Ex­trak­ti­ons­be­din­gun­gen er­mit­telt. Ein zu­sätz­li­cher DNA-Rei­ni­gungs­schritt unter Ver­wen­dung von DNA-bin­den­den ma­gne­ti­schen Beads dien­te zur Ver­mei­dung von in­hi­bie­ren­den Ef­fek­ten der ver­wen­de­ten Ly­se­re­agen­zi­en.

Zur Sub­sti­tu­ti­on der im LAMP-Ver­fah­ren er­for­der­li­chen Pi­pet­tier­schrit­te wur­den Hy­dro­ge­le als ther­misch schalt­ba­re Do­sier­sys­te­me ent­wi­ckelt, die bei einer be­stimm­ten Tem­pe­ra­tur de­fi­nier­te Vo­lu­mi­na der Lyse- sowie LAMP-Re­agen­zi­en ab­ge­ben. Der Ein­satz der ther­misch schalt­ba­ren Do­sier­sys­te­me wurde in Ver­su­chen zur Be­stim­mung der ther­mo­sen­si­ti­ven Quell­ei­gen­schaf­ten, der me­cha­ni­schen Sta­bi­li­tät sowie der Be- und Ent­la­dungs­ei­gen­schaf­ten un­ter­sucht. Ba­sie­rend auf die­sen Er­geb­nis­sen wurde ein Funk­ti­ons­mus­ter des LAMP-Schnell­nach­wei­ses von MRSA mit ther­misch schalt­ba­ren Do­sier­sys­te­men ent­wi­ckelt.

Somit wurde ein MR­SA-Schnell­test ent­wi­ckelt, der im Rah­men von Ei­gen­kon­trol­len in Qua­li­täts­ma­nage­ment­sys­te­men ge­nutzt wer­den kann, um mög­li­che Feh­ler im Des­in­fek­ti­ons­pro­zess zeit­nah zu de­tek­tie­ren und ggf. er­for­der­li­che Kor­rek­tur­maß­nah­men so­fort ein­zu­lei­ten.

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Das IGF-Pro­jekt 17775 N der For­schungs­ver­ei­ni­gung Eu­ro­päi­sche For­schungs­ge­mein­schaft Rei­ni­gungs- und Hy­gie­ne­tech­no­lo­gie e.V., Cam­pus Fich­ten­hain 11, 47807 Kre­feld, wurde über die AiF im Rah­men des Pro­gramms zur För­de­rung der in­dus­tri­el­len Ge­mein­schafts­for­schung und -ent­wick­lung (IGF) vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und En­er­gie auf­grund eines Be­schlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges ge­för­dert.

Der For­schungs­be­richt ist auf An­fra­ge bei der FRT er­hält­lich.

Das IGF-Pro­jekt 17775 N der For­schungs­ver­ei­ni­gun­gen Eu­ro­päi­sche For­schungs­ge­mein­schaft Rei­ni­gungs- und Hy­gie­ne­tech­no­lo­gie e.V., Cam­pus Fich­ten­hain 11, 47807 Kre­feld, wurde über die AiF im Rah­men des Pro­gramms zur För­de­rung der in­dus­tri­el­len Ge­mein­schafts­for­schung und -ent­wick­lung (IGF) vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und En­er­gie auf­grund eines Be­schlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges ge­för­dert.