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Ein tragbares Gerät zum Nachweis von Bakterien existiert bereits
Zuletzt überprüft: 02.07.2025
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Mitarbeiter der Rutgers University haben ein einzigartiges tragbares Gerät entwickelt, mit dem sie verschiedene Bakterienarten erkennen und identifizieren, ihre Empfindlichkeit gegenüber Antibiotika bestimmen und sogar die Zusammensetzung von Algen in Korallenriffen analysieren können. Die Wissenschaftler berichteten über ihre Erfindung in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“.
„Unser Ziel war es, eine neue Methode zur Bestimmung des Zustands zellulärer Strukturen zu entwickeln. Diese Methode sollte ohne den Einsatz teurer und schwer erhältlicher genomischer Geräte auskommen“, sagt Debashish Bhattacharya, einer der Projektleiter und Doktor der Biochemie und Mikrobiologie am College of Environmental and Biological Sciences der Rutgers University. „Die neue Technologie ermöglicht es uns, schnell Rückschlüsse auf den Zustand lebender Strukturen zu ziehen, ohne diese ins Labor schicken zu müssen. Dies hilft, den Stresspegel von Vertretern verschiedener ökologischer Systeme schnell zu erfassen.“
Zu Beginn des Projekts wurde mit dieser Technologie begonnen, um die Verschmutzung und den Einfluss der Wassertemperatur auf verschiedene Mikroorganismen, insbesondere einzellige Algen, zu bewerten. Das Gerät ermöglichte es, schnell festzustellen, ob sich die Zellstruktur in einem Stresszustand befindet und was mit ihr nicht stimmt. Der Kern liegt in der sequentiellen Passage von Mikroorganismen durch einen mikroskopischen Kanal, dessen Lumen im Durchmesser kleiner als ein menschliches Haar ist. Während dieser Passage wird der im Gerät gebildete komplexe elektrische Widerstandsindikator gemessen. Der resultierende Wert spiegelt die Größe und den physischen Zustand der Mikroorganismen wider – also Faktoren, die den Grad des Zellstresses widerspiegeln.
Wissenschaftler haben gezeigt, dass elektrische Widerstandsmessungen sowohl auf einzelne Zellen als auch auf ganze Populationen anwendbar sind. Die Forscher schlagen vor, das Gerät zur Bestimmung der Antibiotikaresistenz verschiedener Mikroben und Algen in Korallenriffen einzusetzen. Dies ermöglicht die Überwachung des Zustands kalkhaltiger organogener geologischer Strukturen.
Korallenriffe gehören zu den am dichtesten besiedelten Ökosystemen im Weltmeer. Die Gesamtzahl der dort lebenden Arten erreicht eine Million und übersteigt diese Zahl manchmal sogar. Dies ist auf das Vorhandensein einzelliger Algen (Symbionten) zurückzuführen, deren photosynthetische Aktivität das ganze Jahr über anhält. Der Zustand dieses Ökosystems bereitet Wissenschaftlern heute Sorgen: Für die Erforschung und Überwachung von Korallenriffen werden enorme wissenschaftliche Ressourcen eingesetzt.
Was die neue wissenschaftliche Entwicklung betrifft, so machen Wissenschaftler noch keine Vorhersagen über die Verwendung des tragbaren Geräts für andere Zwecke – insbesondere medizinische.
Mehr über die neue Entwicklung erfahren Sie im Artikel www.nature.com/articles/s41598-020-57541-6