Zeitaufgelöste Fluoreszenzdetektion für die integrierte Multiparameter-Analyse von Multiresistenzen beispielgebend bei Tuberkulose (FluoResYst) - Teilvorhaben: Erforschung und Testung eines Sputum-Handling-Kits

Abstract

Im Rahmen der Untersuchungen zur Optimierung der Sputumverarbeitung und bakteriellen Lyse wurden mehrere zentrale Erkenntnisse gewonnen, die für die Entwicklung eines zuverlässigen mikrofluidischen Nachweissystems für Mycobacterium tuberculosis von großer Bedeutung sind.

Verfügbarkeit und Variabilität natürlicher Sputumproben: Da natürliches Sputum nur begrenzt verfügbar ist und eine hohe biologische Variabilität aufweist, wurde ein Verfahren zur Herstellung artifizieller Sputummodelle entwickelt. Diese synthetischen Matrizes bilden unterschiedliche klinisch relevante Konsistenzen realitätsnah nach und ermöglichen reproduzierbare Testbedingungen.

Verflüssigung von Sputum: Die Verflüssigung ist ein kritischer Schritt, um eingeschlossene Bakterien freizusetzen. Klinisch etablierte Expektorantien wie Acetylcystein und Ambroxol erwiesen sich in ex vivo Versuchen jedoch als unzureichend. Ein erweitertes Screening von 13 chemischen Bedingungen identifizierte zwei besonders wirksame Strategien:

0,1 M NaOH + 30 % Isopropanol Dembrexinhydrochlorid (Sputolysin)

Beide führten zu einer deutlichen Reduktion der Viskosität und verbesserten DNA Freisetzung.