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Konvergenz-Amplifikation und Fluoroswitch-Detektion zum Nachweis hygienerelevanter ESKAPE-Erreger

IGF 21186 N

Ziel ist ein kultivierungsunabhängiger Nachweis für die simultane Detektion aller sechs nosokomialen ESKAPE-Erreger (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa und Enterobacter spp.) zur Kontrolle des Hygienestatus von desinfizierten Oberflächen in medizinischen Einrichtungen. Der simultane Nachweis einzelner Zellen beruht auf einer isothermalen Konvergenz-Amplifikation spezifischer DNA-Zielsequenzen, die ein einheitliches Amplifikationsprodukt (Amplikon) als Summenparameter erzeugt.

Der Nachweis des Amplikons erfolgt durch einen immobilisierten Fluoroswitch, bei dem das Amplikon an eine komplementäre DNA bindet, die auf der Oberfläche von Goldnanopartikeln immobilisiert ist und am freien Ende ein Quantum Dot trägt. Dessen Fluoreszenz wird aufgrund der konformationsbedingten Nähe zwischen Quantum Dot und Goldpartikel unterbunden (switch off).

Bei Bindung des Amplikons wird die erzwungene Konformation der DNA aufgehoben; diese streckt sich, und das Quantum Dot zeigt aufgrund des vergrößerten Abstandes zur Goldoberfläche eine starke Fluoreszenz (switch on). Der Fluoroswitch ist regenerierbar und kann für zahlreiche Nachweisreaktionen eingesetzt werden.

Der Nachweis ermöglicht die Detektion einzelner Zellen der ESKAPE-Erreger innerhalb von 45 Minuten. Den zunehmend mit der Flächendesinfektion in medizinischen Einrichtungen betrauten Reinigungs- und Hygienedienstleistern wird ein innerbetrieblich und kostengünstig anwendbarer Schnellnachweis zur eigenständigen Kontrolle des Hygienestatus von desinfizierten Oberflächen zur Verfügung gestellt, woraus sich wirtschaftliche Vorteile ergeben.

Durch den Nachweis wird die Hygiene in den medizinischen Einrichtungen, die nach § 23 Infektionsschutzgesetz (IfSG) eine Flächendesinfektion durchführen müssen, verbessert und das Risiko nosokomialer Infektionen reduziert.

Das IGF-Pro­jekt 21186 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.