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InfectoXplore

Erforschung optimierter optischer Designs für die On-Chip-Raman-spektroskopische Charakterisierung von Infektionen im Blut

Forschungsbereich:
Biotechnologie, Medizintechnik, Spektral-optische Sensorik
Forschungsschwerpunkt:
Gesundheit und Nachhaltigkeit
Projektleitung:
Prof. Dr. Iwan Schie
Projektzeitraum:
01.09.2020 - 31.08.2025
Förderer:
Budget:
330.000,00 €
Förderungskennzeichen:
13GW0459E
Forschungspartner:
Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. (IPHT), Universitätsklinikum Jena, Biophotonics Diagnostics GmbH, MIBIC GmbH & Co. KG

Weltweit gehören Infektionskrankheiten zu den häufigsten Todesursachen. Weshalb insbesondere bei septischen und kritisch kranken Patienten eine schnelle und zuverlässige Diagnostik sowie die Bestimmung eines Resistogramms von essentieller Bedeutung ist. Da die Überlebenswahrscheinlichkeit schnell sinkt, muss rasch eine Therapieentscheidung gefällt werden, um die Patienten aus der lebensbedrohlichen Situation zu retten.

Momentan ist das Mittel der Wahl Reserve- oder Breitbandantibiotika um alle Fälle einzuschließen. Gezielter und wirkungsvoller kann jedoch erst therapiert werden, wenn der Erreger identifiziert und das Antibiogramm erstellt worden ist. Zur schnellen Erregerdiagnostik stehen gegenwärtig das MALDI-TOF System und verschiedene PCR-basierte Systeme zur Verfügung. Mit diesen Systemen kann der Erreger meist sehr zeitnah identifiziert werden, doch leisten diese Systeme sehr wenig, um verlässlich und schnell Resistenzen zu testen. Das MALDI-TOF Gerät kann keine Resistenztestungen vornehmen, wobei mittels PCR-basierten Verfahren nur einzelne Resistenzgene detektiert werden können. Insgesamt sind die Mechanismen der Resistenzen so unterschiedlich und vielfältig, dass für eine Therapieanpassung eine phänotypische Testung abgewartet werden muss.

Mit diesem Vorhaben soll eine schnelle phänotypische Resistenztestung mittels einer spektroskopischen Diagnostik-Plattform erforscht werden. Das soll eine kostengünstige und schnelle (innerhalb weniger Stunden) Resistenztestung ermöglichen, die zudem zuverlässig und routinetauglich ist.

Teilvorhaben der EAH

Im Teilvorhaben der EAH-Jena steht die Erforschung und Planung eines optimierten und kostengünstigen spektroskopischen Systems im Vordergrund. Die Durchführung von Voruntersuchungen zur optimalen Parameterbestimmung über das optische und mechanische Design, die Gerätesteuerung und Definition von Schnittstellen für das Gesamtsystem bis hin zur Verifizierung und Validierung der Raman-Module sind dabei integrale Bestandteile der Forschungsaufgaben der EAH-Jena.