Mikrochip spart Zeit beim Aufspüren von Antibiotika-Resistenzen

Derzeit dauert es mehrere Stunden bis Tage, um zu diagnostizieren, ob ein Antibiotika gegen ein Bakterium machtlos ist. Ein Team unter Leitung der ETH Zürich hat nun einen Schnelltest entwickelt, mit dem sich die Analysezeit beträchtlich verkürzen lässt.

antibiotikum — Mehrfach-resistente Keime in einer Petri-Schale. Die weissen Plättchen geben verschiedene Antibiotika ab, von denen nur noch wenige die Keime im Umkreis absterben lassen. - Keystone

Immer mehr Bakterien entwickeln Resistenzen gegen herkömmliche Antibiotika. Je schneller sich aufspüren lässt, ob eine Infektionen mit antibiotikaresistenten Bakterien vorliegt, desto höher sind die Heilungs- und Überlebenschancen der Patientinnen und Patienten.

Wissen Ärztinnen und Ärzte, um welche Resistenzen es sich bei den Keimen handelt, desto zielgerichteter können sie die Art und die Menge von Antibiotika bestimmen. Heute dauert dieser Schritt im Therapiealltag allerdings oft zu lange.

Die Forschenden um Petra Dittrich von der ETH Zürich entwickelten nun einen schnelleren Diagnosetest, der auf einem Mikrochip basiert, wie aus dem Newsletter des Nationalen Forschungsprogramms «Antimikrobielle Resistenz» hervorgeht.

Das Team setzte dort an, wo normalerweise am meisten Zeit verloren geht: Bei der Vermehrung der Erreger aus entnommenen Proben. So lassen sich mit der neuen Methode kleinste Mengen von Keimen auf einem Mikrochip festhalten und analysieren - ohne die Bakterien im Labor vermehren zu müssen.

Auf dem Mikrochip befinden sich hunderte kleine Kammern, die mit Sauerstoffsensoren und mit Antibiotika gefüllt sind. In diese Kammern werden die Bakterien hinein pipettiert. Weisen die Erreger Resistenzen auf, überleben sie. Andernfalls sterben sie ab. So erzielten die Forschenden je nach Bakterienart verlässliche Resultate bereits nach rund 2,5 Stunden.

Weil die für die Diagnosemethode benötigten Instrumente klein sind, könnte sich der Ansatz insbesondere für Arztpraxen in Gebieten eignen, wo die medizinische Infrastruktur wenig ausgebaut ist und grosse Diagnostiklabors fehlen. Im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunkts «AntiResist» entwickeln die Forschenden um Dittrich die Technologie nun weiter.