Spektroskopie-basierter Schnelltest auf Milzbranderreger

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Aus diesem Grund wurde ein Verfahren erforscht und umgesetzt, welches das Potenzial hat, innerhalb weniger Stunden im Sinne eines Vorabtests eine Diagnosestellung vor Ort zu geben, welche dann in einem Expertenlabor mittels der etablierten Verfahren verifiziert werden kann. Gegenstand der Untersuchungen sind pulverförmige Proben, die dem Verdacht unterliegen, B. anthracis-Endosporen zu beinhalten.

Raman-Mikrospektroskopie als Schnelltest

Das Messprinzip beruht dabei auf der Raman-Mikrospektroskopie, die eine Analyse von Partikeln in Größenordnungen von einem Mikrometer erlaubt. Dazu wurde eine entsprechende Messplattform realisiert: der Bio Particle Explorer (s. Abb. 1). Dabei ist es egal, ob es sich um Partikel von Backpulver, Sand, Waschmitteln usw. oder aber Mikroorganismen handelt. Alle liefern ein für sie spezifisches Raman-Spektrum, anhand dessen sie dann, gleichsam eines spektroskopischen Fingerabdruckes, identifiziert werden können, solange ein Referenzspektrum dieser Substanz/Bakterienart in einer Raman-Spektren-Datenbank hinterlegt ist.

Entsprechend konditionierte Lernalgorithmen liefern über eine Mustererkennung das wahrscheinlichste Identifizierungsergebnis. Die räumliche Auflösung von einem Mikrometer impliziert zudem, dass das Vorliegen einer Handvoll einzelner Bakterien ausreicht, um im Idealfall eine Probe identifizieren zu können. Dadurch werden teils aufwändige Probenaufarbeitungsschritte obsolet, die zumeist den etablierten Kultivierungsmethoden vorangestellt werden müssen. Die einfache Handhabung sowie die Möglichkeit einer Automatisierung der meisten Arbeitsschritte sprechen weiterhin für einen Einsatz der Methode vor Ort.

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