Mikrobielle Analyse- und Inaktivierungsstrategien

Die aktuelle Keimbelastung bakterieller Erreger im humanmedizinischen als auch im veterinärmedizinischen Bereich bzw. am Übergang vom Tier zum Menschen und nicht zuletzt die multiresistent auftretenden Erreger, erfordern neue effektive Maßnahmen in der Bekämpfung sowie Diagnostik dieser Keime.

Eine Basis hierfür bieten hoch spezifische Antigene aus den entsprechenden Erregerspezies, die aus einem infektionsrelevanten Transkriptom isoliert wurden. Situationsabhängig, werden hierbei mRNAs aus den Erregern über Microarrays isoliert und deren Expressionsprodukte immunologisch charakterisiert. Nur die in einem infektiösen Geschehen tatsächlich aktiven Gene bzw. deren Transkriptionsprodukte in Form von mRNA dienen somit als Basis für die Antigenidentifizierung. Das Verfahren ist schnell, effektiv und kommt mit wenigen Reinigungsschritten aus.

Darüber hinaus leiten sich aus den Entwicklungen neue Werkzeuge für die Immundiagnostik (bspw. hoch spezifische Antikörper) sowie neue Möglichkeiten der selektiven Impfstoffgenerierung ab. Die Methode ist auf jeden Keim übertragbar und wurde bereits auf unterschiedliche Pathogene wie beispielsweise Salmonella, Campylobacter, Staphylococcus, Klebsiella, Neisseria, Pseudomonas, Streptococcus und Clostridium angewendet.

Entwicklung eines apparatefreien universellen Sensors für den dirketen Bakteriennachweis - Apparatefreier Bakteriensensor

Das Kooperationsvorhaben beschreibt einen spezifischen, simplen und schnellen Nachweis auf bakterielle Kontaminationen von Wasser und stellt damit das Vorhaben in einen engen Bezug zu den Masterplänen Ernährungswirtschaft und Gesundheitsregion-BB in der Region Berlin-Brandenburg und erzeugt so synergistische Effekte zu diesen beiden Clustern. Mittels eines neuen im Fraunhofer IZI-BB etablierten Verfahrens der Antigengewinnung aus bakterieller mRNA werden monoklonale Antikörper hergestellt, die zu Fab-Fragmenten reduziert und mit einem optisch detektierbaren Elektronentransferresonanz-Element ausgestattet werden. Eine spezielle Messarchitektur auf der Basis von Nano-Beads ermöglicht bei der Anwesenheit bakterieller Erreger ein sichtbares Farbsignal,das die Keime spezifisch anzeigt.

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Dieses Projekt wird aus EFRE-Mitteln gefördert.
Das Fraunhofer IZI-BB bedankt sich beim Fördergeber für die Möglichkeit zur Realisierung dieses Forschungsvorhabens.

  • Prokaryontische cDNA-Expressions-Bibliotheken
  • Phage Display
  • Mikrobielle Knock-Out-Mutanten

Geräte

  • Anaerobe Glovebox

  • RIPAC-Labor GmbH
  • Bovicare GmbH
  • ILBC GmbH
  • Robert Koch-Institut
  • IMTEK Freiburg
  • FU-Berlin, IMT

  • Connor DO, Danckert L, Hoppe S, Bier FF, von Nickisch-Rosenegk M. Epitope
  • determination of immunogenic proteins of Neisseria gonorrhoeae. PLoS One. 2017
  • Jul 19;12(7):e0180962. doi: 10.1371/journal.pone.0180962. eCollection 2017.
  • PubMed PMID: 28723967; PubMed Central PMCID: PMC5516995.
  • Connor DO, Zantow J, Hust M, Bier FF, von Nickisch-Rosenegk M. Identification
  • of Novel Immunogenic Proteins of Neisseria gonorrhoeae by Phage Display. PLoS
  • One. 2016 Feb 9;11(2):e0148986. doi: 10.1371/journal.pone.0148986. eCollection
  • 2016. PubMed PMID: 26859666; PubMed Central PMCID: PMC4747489.
  • Danckert L, Hoppe S, Bier FF, von Nickisch-Rosenegk M. Rapid identification of novel antigens of Salmonella Enteritidis by microarray-based immunoscreening. Microchimica Acta 02/2014; 3.43 Impact Factor
  • Hoppe S, Bier FF, von Nickisch-Rosenegk M. Rapid Identification of Novel Immunodominant Proteins and Characterization of a Specific Linear Epitope of Campylobacter jejuni. PLoS ONE 01/2013; 8(5):e65837.
  • Hoppe S, Bier FF, von Nickisch-Rosenegk M. Microarray-based method for screening of immunogenic proteins from bacteria. Journal of Nanobiotechnology 03/2012; 10:12.