Forschung & Entwicklung -

Krankenhauskeime schnell identifiziert

Ein interdisziplinäres Studenten-Team der RWTH Aachen hat bei seiner ersten Teilnahme am internationalen Wettbewerb "iGEM" zu Synthetischer Biologie im US-amerikanischen Boston einen ersten Platz belegt. Die 15 Biotechnologen gewannen den ersten Preis für die beste Entwicklung einer analytischen Methode zur schnellen Identifizierung von Krankenhauskeimen.

Die unter 245 anderen Teams an den Start gegangenen Studenten entwickelten spezielle Sensorbakterien und günstig herzustellende Messgeräte, mit denen krankheitsrelevante Organismen wie zum Beispiel Krankenhauskeime für wenig Geld schnell identifiziert werden können. Prof. Wolfgang Wiechert vom Institut für Bio- und Geowissenschaften, Biotechnologie (IBG-1), von der RWTH Aachen und zwei seiner Doktoranden waren Mitbetreuer des 15-köpfigen Teams; ein Teil der Laborarbeiten wurde am Forschungszentrum Jülich durchgeführt. Die Helmholtz-Gemeinschaft unterstützte das Projekt im Rahmen der Helmholtz-Initiative Synthetische Biologie.Der seit zehn Jahren ausgetragene iGEM-Wettbewerb (International Genetically Engineered Machine Competition) gilt als das Herzstück der synthetischen Biologie und als inoffizielle Weltmeisterschaft der Gentechniker. Studentische Teams treten mit einem selbstgewählten Projekt an, welches sie über etwa ein halbes Jahr vollkommen selbständig organisieren, durchführen, finanzieren und präsentieren. Die Nachwuchswissenschaftler entwickelten eine Methode, um Bakterien auf festen Oberflächen zu erkennen und zu identifizieren. Der 2D-Bio-Sensor, genannt Cellock Holmes, zielt darauf ab, Mankos bestehender Methoden zu überwinden und einen schnelleren, frei zugänglichen und mobil handhabbaren Weg zu entwickeln, bestimmte Bakteriensorten zu detektieren.Für den Wettbewerb wurde das System biosensorisch dazu programmiert, das Bakterium "Pseudomonas aeruginosa" zu identifizieren, das als sogenannter Krankenhauskeim bekannt ist und Infektionen bei Patienten mit offenen Wunden und Immunschwäche hervorruft. Hierzu machten sich die Biotechnologen die Kommunikationsprozesse der Bakterien zunutze. Das Team entwickelte Sensorzellen "Cellocks" welche jene Signalmoleküle aufspüren, die die Bakterienzellen aussenden, um gemeinsam aktiv zu werden, und regen diese zum Fluoreszieren an. Damit werden die Moleküle mithilfe des eigens vom Team gebauten Messgeräts "WatsOn" und der vom Team entwickelten Software "Measuarty" sichtbar. Den Nachwuchswissenschaftlern gelang es zudem, die Reaktionszeiten der Sensoren im Vergleich zu bestehenden Methoden erheblich zu verkürzen.Die Methode kann auch auf die Signalmoleküle anderer Bakterientypen angepasst werden. Ihren Ansatz und die Bauanleitung für ihr Messgerät veröffentlicht das Team auf seiner Teamprojektwebsite.

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