Mikrofluidik und spektroskopische Analyse

Mobile Erregeranalyse zur Reduktion von Breitband-Antibiotika in der Veterinärmedizin

Eine Milchprobe wird zur Analyse in eine mikrofluidische Kartusche gefüllt.

Im Jahr 2011 fielen, mit ca. 1.700 Tonnen, gut 2/3 des jährlichen Antibiotikaverbrauches in Deutschland auf den Bereich Veterinärmedizin. Auf Grund des vermehrten Aufkommens antibiotikaresistenter Keime in der Veterinär- und Humanmedizin und den immer stärker offengelegten ökologischen und medizinischen Folgen des Medikamenteneintrages in die Umwelt ist die rationale Verwendung von Antibiotika ein erklärtes Ziel. Mastitis, d.h. eine Entzündung eines oder mehrerer Euterviertel bei Milchkühen, ist dabei eine der häufigsten Indikationen für den Antibiotikaeinsatz in der Milchwirtschaft. Unbehandelt kann eine Mastitis zum Verlust des betreffenden Euterviertels oder gar zum Verenden des Tieres führen. Im durch die Sächsische Aufbaubank geförderten Projekt MANTRA (Mastitis-Erreger- und Antibiotika-Resistenz-Test für die vor Ort Analyse) entwickelt das Fraunhofer ENAS gemeinsam mit Veterinärmedizinern, Biotechnologen und Geräteentwicklern einen neuartigen Schnelltest für Mastitis-Erreger. Der Test soll die Zeit zur gezielten Behandlung reduzieren, in dem schnell relevante Keime in der Milch und eventueller Antibiotikaresistenzen nachgewiesen werden. Zusätzlich wird so die Verwendung von unspezifischen Breitband-Antibiotika reduziert. Für den schnellen Nachweis der Erreger wird eine Milchprobe in ein mikrofluidisches System eingegeben, welches dann alle notwendigen Schritte der Probenvorbereitung, DNA-Amplifikation und Nachweis der Erreger-DNA mittels DNA-Microarray automatisiert durchführt. Der Nachweis eventuell vorhandener Antibiotikaresistenzen erfolgt analog über die Analyse von spezifischen Punktmutationen der Erreger-DNA.