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Forschung & Entwicklung Infektionen sicher und schnell erkennen

Viele Infektionskrankheiten werden durch sogenannte Biofilm-Infektionen verursacht, die bislang nur schwer diagnostiziert werden können. Ziel eines Forschungprojekts ist die schnelle und sichere Erkennung solcher Infektionen mithilfe digitaler Bilddiagnostik.

Schwere Infektionskrankheiten sind eine wachsende Herausforderungen für die Gesundheitssysteme. Viele Infektionen werden durch sogenannte Biofilm-Infektionen verursacht, zu deren Nachweis und gezielter Therapie bislang diagnostische Methoden fehlen. Ein schneller und spezifischer Nachweis von Erregern ist essenziell für die korrekte Wahl der Antibiotika-Therapie.

Eine spezifische Diagnose von durch Biofilme verursachten Infektionskrankheiten ist durch die „Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung“ (FISH) möglich. Diese diagnostische Methode beruht auf fluoreszenzmarkierten DNA-Sonden und vereint die Vorteile von Molekularbiologie, Fluoreszenzmikroskopie und Histologie. Dank der FISH-Untersuchung werden Biofilme erstmals routinemäßig mikroskopisch sicht- und nachweisbar. Die an der Infektion beteiligten Bakterien werden aufgespürt und identifiziert, sodass zeitnah eine spezifische Therapie eingeleitet werden kann.

Das FISH-Verfahren basiert jedoch auf sehr großen Bilddatenmengen, deren Analyse aufwändig und komplex ist. Deshalb soll im Rahmen des iSOLID-Verbundprojekts eine digitale Methode der Bildanalyse zur automatischen Detektion und Quantifizierung von Mikroorganismen entwickelt werden, sowie eine Workflow-Integration und Probenhandling-Lösung zur quantitativen Analyse von Biofilmen zur Entwicklung neuer Präventions- und Behandlungsmethoden. Mit einem intuitiv bedienbaren Bildkommunikations- und Archivsystem (PACS) sollen alle relevanten Bilddateien schnell und sicher gespeichert und bearbeitet werden können.

Zunächst sollen die in iSOLID angestrebten Verfahren und der entsprechende Workflow im Rahmen einer diagnostischen Studie anhand klinischer Gewebeproben bewertet werden. Anschließend soll iSOLID strukturelle Möglichkeiten schaffen, das FISH-Verfahren routinemäßig überregional und international einzusetzen und damit eine Lücke in der Diagnostik von Infektionskrankheiten zu schließen.

Am Verbundprojekt beteiligt sind die HB Technologies AG, die CHILI GmbH, das Biofilmzentrum des Deutschen Herzzentrums Berlin und das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. Die HB Technologies AG übernimmt die Koordination des Verbundprojekts. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung durch seinen Projektträger VDI Technologiezentrum GmbH für drei Jahre gefördert.

www.dhzb.de

www.iis.fraunhofer.de

www.chili-radiology.com

www.h-net.com

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