Biosensor für den Kampf gegen Antibiotikaresistenz

Wir laufen Gefahr, die Kraft der Antibiotika zu verlieren, da die Antibiotikaresistenzen ein gefährliches Ausmaß annehmen. Hatice Ceren Ates vom FIT Freiburger Zentrum für interaktive Werkstoffe und bioinspirierte Technologien und Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) leistet mit ihrer Erfindung einen wichtigen Beitrag im Kampf gegen Antibiotikaresistenzen und wird daher mit dem mit 5.000 Euro dotierten Klee-Preis ausgezeichnet.

In der derzeitigen klinischen Praxis besteht das Ziel darin, die Medikamentenkonzentration im Blut des Patienten innerhalb eines bestimmten therapeutischen Bereichs zu halten.

Eine schwierige Aufgabe, da dieser Bereich von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich ist. "Um die dafür regelmäßig nötigen Messungen kostengünstig und schnell durchführen zu können, habe ich einen elektrochemischen Multiplex-Biosensor zur zeitlichen Überwachung von Antibiotika entwickelt, der gleichzeitig mit verschiedenen Körperflüssigkeiten arbeiten kann - beispielsweise mit Blut-, Plasma-, Urin-, Speichel- oder Atemgasproben", erklärt Doktorandin Ates. "In der Studie zeigen wir, dass sich mit dem Sensor die Antibiotika-Konzentration sogar in der Atemluft von Säugetieren messen lässt und diese mit dem Antibiotikaspiegel in deren Blut korreliert. Das war bislang noch nicht möglich."

Resistente Bakterien mit ihren eigenen Waffen schlagen

Außerdem basiert der Test auf einem Penicillin-bindenden Protein, einem natürlichen Rezeptorprotein, welches resistente Bakterien nutzen, um die sie bedrohenden Antibiotika zu erkennen und zu bekämpfen. "Indem wir diese Proteine zu unserem Vorteil einsetzen, schlagen wir die Bakterien mit ihren eigenen Waffen", sagt die 30-Jährige. Hatice Ceren Ates ist in Ankara geboren und hat nach ihrem Bachelorabschluss in Chemieingenieurwesen an der Middle East Technical University (METU) ihren Masterabschluss in Mikro- und Nanotechnologie mit Auszeichnung abgeschlossen. Seit 2019 ist sie Doktorandin an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.

Zum ersten Mal bekommen auch die Gewinnerin und der Gewinner des zweiten und dritten Platzes ein Preisgeld. 2.000 Euro gehen an Dr. Maria Francisca Porto Cruz, ebenfalls von der Universität Freiburg. Sie hat in ihrer Dissertation ein Implantat entwickelt, mit dem die Übertragung von Signalen vom Gehirn zu einem Computer verbessert werden kann. Eine Technologie, die bei Brain-Computer-Interfaces zum Einsatz kommt, mit denen etwa Menschen geholfen werden könnte, die weder mit ihrer Stimme noch mit Gesten kommunizieren können.

Giorgio Luongo vom Karlsruher Institut für Technologie KIT erhält 1.000 Euro. In seiner Doktorarbeit stellt er Methoden vor, die mithilfe von klinischen Daten, Simulationen und maschinellem Lernen den Weg für eine maßgeschneiderte Therapie von Vorhofflimmern und Vorhofflattern ebnen.

Die Stiftung Familie Klee und die Deutsche Gesellschaft für Biomedizinische Technik im Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) vergeben jährlich den Förderpreis an Wissenschaftler für praxisnahe Entwicklungen im Bereich der Medizintechnik.

» Weiterführende Informationen zum Klee-Preis

Quelle: Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE)