Laser-Technologie
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Die Identifizierung von Mikroorganismen dauert bislang oft mehrere Tage
Keime schnell erkennen
Das Ergebnis liegt nach zehn bis 30 Sekunden vor
Chemiker der Universität Jena haben ein Gerät entwickelt, mit dem Keime schnell und zuverlässig identifiziert werden können.
Es könne in zehn bis 30 Sekunden schädliche Keime nachweisen, erklärte Stephan Stöckel vom Institut für Physikalische Chemie. Die Wissenschaftler nutzen die Raman-Spektroskopie, bei der Proben etwa von Speichel, Urin, Luft oder Wasser mittels Laser mit einfarbigem Licht bestrahlt werden. Anhand des Frequenzspektrums könnten Aussagen über die Zusammensetzung der Probe getroffen werden. Zudem könnten mit dem neuen Verfahren tote von lebenden Zellen sowie Mikroorganismen von Staub und anderen Verunreinigungen unterschieden werden. Dies helfe, Messzeiten etwa bei der Untersuchung von Blut oder Nahrungsmitteln zu verkürzen. Auch könnten so unbekannte Bakterienstämme identifiziert werden.

Bei ihrem Verfahren kombinieren die Wissenschaftler die Raman-Spektroskopie mit einem Mikroskop. "Diese Kombination macht eine räumliche Auflösung bis in den Einzel-Zell-Bereich möglich", sagte der Direktor des Instituts für Physikalische Chemie, Jürgen Popp. Dadurch könnten Krankheitserreger schon vor ihrer explosionsartigen Vermehrung einzeln identifiziert und zeitig bekämpft werden.

Dabei sei die Unterscheidung von lebenden und toten Zellen wichtig, da von den toten keine direkte Gefahr für den Organismus ausgehe. Dazu behandeln die Forscher die Proben mit Stoffen, die bei Bestrahlung leuchten. Während der eine (Propidium-Iodid) nur in tote Zellen eindringen könne, passiere der andere (SYTO 9) die Membranen toter und lebender Zellen, wird aber durch das Propidium-Iodid unterdrückt. Daher leuchten die toten Zellen rot, die lebenden grün; Verunreinigungen leuchten nicht.

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Literatur
Krause M et al (2008) Localizing and Identifying Living Bacteria in an Abiotic Environment by a Combination of Raman and Fluorescence Microscopy. Anal Chem 80: 8568 - 8575
DOI: 10.1021/ac8014559
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25.08.2010 / jst mit Material der dpa
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