Krankheitserregern im Spital auf der Spur

Die Lösung besteht aus synthetischen Nanopartikeln, die die Eigenschaften der Erreger simulieren. Die Partikel sind ähnlich klein und lassen sich ähnlich leicht verschleppen. Dabei sind sie im Gegensatz zu ihren biologischen Pendants absolut harmlos. Die künstlichen Partikel werden zu Testzwecken in der direkten Umgebung der Patientinnen und Patienten aufgetragen und dann mittels Wischproben an Oberflächen verfolgt.

Die Nanopartikel haben eine Schutzhülle und sind im Inneren mit einem Tracer gefüllt. Der Tracer besteht aus einer synthetisch hergestellten DNA-Sequenz und ermöglicht wie ein Strichcode eine eindeutige Zuordnung. Die Forschenden kopieren hierfür aus Früchten kurze DNA-Sequenzen, die ungefährlich sind. DNA-Tracer sind leicht nachweisbar. Eine Wischprobe mit einem Stäbchen reicht, um noch die kleinste Menge DNA von einer Oberfläche aufzunehmen und in einem PCR-Gerät zu detektieren. Die PCR-Geräte kamen bereits in der Pandemie für den Covid-Test zum Einsatz und sind mittlerweile omnipräsent in medizinischen Einrichtungen. Die Spitäler haben somit die Analytik für das Monitoring der Tracer im eigenen Labor. Durch den Einsatz unterschiedlicher Tracer können mehrere Testkampagnen parallel durchgeführt werden, ohne dass sie sich in der Auswertung stören. So lassen sich mehrere Ausgangsorte gleichzeitig verfolgen oder auch zeitlich versetzte Kampagnen fahren.

Die Forschenden haben zwei verschiedene Varianten der Nanopartikel erstellt. Die erste Variante hat eine Schutzhülle aus Silica. Das ist ein robustes Material, welches auch durch Desinfektionsmittel nicht angegriffen wird. Mit dieser Partikelvariante lassen sich Spuren von der Quelle nachverfolgen bis sich diese durch Verdünnung verlaufen.  Die zweite Variante der Nanopartikel hat eine Lipidhülle und eine Zucker-Glycerin Beschichtung (siehe Fig. 2). Die Lipid-basierten Nanopartikel reagieren wie echte Erreger auf Desinfektionsmittel. Das heisst, wo Desinfektionsmittel Erreger chemisch abtöten und die Übertragung stoppen, dort werden auch die Nanopartikel zersetzt. Konkret bricht die Schutzhülle der Lipid-basierten Nanopartikel auf. Die Forschenden wollen nun quantifizieren, wie effektiv der Einsatz der Desinfektionsmittel ist. Sie analysieren in einer Wischprobe das Verhältnis von freigesetztem Tracer aus aufgebrochenen Nanopartikeln zu eingeschlossenem Tracer aus intakten Nanopartikeln. Ist der Quotient hoch, so wurde ein Übertragungsweg durch Desinfektion erfolgreich gestoppt.

Die Forschergruppe hat bereits einzelne Pilotprojekte in Spitälern lanciert, freut sich aber über weitere Chancen, ihre Technologie in der Praxis zu testen. Um Kontaktaufnahme wird gebeten.