Lab-on-a-Chip

Eine Plattform analysiert Krankheitserreger in kurzer Zeit

| Redakteur: Hendrik Härter

Krankheitserreger identifizieren: Ein französisches Start-up hat die weltweit schnellste Methode entwickelt, um anhand eines Tropfen Bluts oder Speichel Erreger zu finden.
Krankheitserreger identifizieren: Ein französisches Start-up hat die weltweit schnellste Methode entwickelt, um anhand eines Tropfen Bluts oder Speichel Erreger zu finden. (Bild: Elvesys)

Krankheitserreger innerhalb kurzer Zeit und gleichzeitig kostengünstig nachzuweisen wird in einer globalen Welt immer wichtiger. Die weltweit schnellste Methode anhand eines Tropfen Bluts hat ein französisches Start-up entwickelt.

Hohe Genauigkeit, Präzision und Geschwindigkeit: Methoden zum Nachweis von Bedrohungen wie Influenza oder Anthrax müssen schnell erfolgen, gerade bei einer wachsenden und mobilen Weltbevölkerung. Hilfe bietet eine Plattform für den Nachweis von Kranheitserregern: Die weltweit schnellste Plattform hat ein französisches Start-up-Unternehmen mit dem Namen Elvesys entwickelt.

Zum Einsatz kommt die Datenerfassungshardware von NI sowie die Softwareumgebung LabVIEW. Dabei spielen Zeit und Genauigkeit eine entscheidende Rolle, wenn Erreger wirkungsvoll nachgewiesen werden sollen. Aus diesem Grund hat die US-amerikanische National Academy of Engineering die Förderung der medizinischen Informatik als eine ihrer großen technischen Herausforderungen im 21. Jahrhundert identifiziert. Dahinter steckt vor allem die Absicht, die Vorbereitungen sowie die Reaktionen auf Notfälle im öffentlichen Gesundheitsbereich zu verbessern, etwa bei Pandemien und chemischen oder biologischen Waffen.

Ebola lässt sich in sechs Minuten nachweisen

Mit heutigen Techniken lassen sich Erreger nur sehr zeitaufwendig und kostspielig nachweisen, um genaue und zuverlässige Testergebnisse zu erzielen. Um einen Ausbruch lebensbedrohlicher Erreger wie Ebola und Anthrax zu verhindern, zählen sogar Minuten. Darum hat Elvesys „Fastgene“ die weltweit schnellste Methode entwickelt, um Krankheitserreger in einem Tropfen Blut oder Speichel nachzuweisen. Mithilfe von „Fastgene“ können Mitarbeiter im Gesundheitswesen Ebola in sechs und Anthrax in sieben Minuten feststellen. Damit ist die entwickelte Methode sieben- bzw. 14-mal schneller als die derzeit besten Techniken zum Nachweis von Erregern. Es lässt sich Behandlungszeit für Patienten gewinnen und die Expositionszeit verkürzen, um einen Ausbruch zu verhindern.

„Fastgene“ baut auf Techniken der Mikrofluidik von Elvesys auf. Die Mikrofluidik entstand aus der Mikroelektronik, um Flüssigkeitsproben sehr präzise zu steuern. Da die Probe nur die Größe eines einzigen Bluts- oder Speicheltropfens haben muss, können mehrere Diagnosevorgänge in ein einziges „Lab-on-a-Chip“ integriert werden. „Fastgene“ vervielfacht umgehend einen bestimmten DNA-Abschnitt, um die Anzahl der in der Probe vorhandenen Kopien zu erhöhen, sodass der Nachweis von Erregern erheblich vereinfacht wird.

Benutzerdefiniertes Fluoreszenz-Lesegerät

Der Erfolg dieser Mikrofluidikplattform beruht auf drei Schlüsselkomponenten: dem System für die Verwaltung der Mikrofluidikproben, einem Fluoreszenzmarker-Erkennungs- und -Messsystem sowie einer Softwareschnittstelle, um den gesamten Prozess zu steuern. Während der Vervielfachung der DNA wird die Gesamtmenge der in der Probe vorhandenen Erreger bestimmt, indem ein fluoreszierender Abschnitt in jedem DNA-Replikat nachgewiesen wird.

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posted am 18.01.2017 um 11:25 von Unregistriert


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