Neuer E-Sensor erkennt gefährliche Bakterien

System deutscher Wissenschaftler basiert auf Chip mit innovativer Oberflächen-Beschichtung

Neuer E-Sensor erkennt gefährliche Bakterien (Bild: puk.uni-frankfurt.de)

Frankfurt am Main/Kiel (pte004/26.03.2024/06:15) - Forscher der Universitäten Frankfurt ( https://www.uni-frankfurt.de ) und Kiel ( https://www.uni-kiel.de ) haben einen neuartigen Bakterien-Sensor entwickelt. Er basiert auf einem Chip mit einer innovativen Oberflächen-Beschichtung. Sie sorgt dafür, dass nur ganz spezifische Mikroorganismen an dem Sensor kleben bleiben - beispielsweise bestimmte Krankheitserreger.

Konzentration festgestellt

Der Clou an der Neuentwicklung: Je größer die Anzahl der Mikroben, desto stärker das elektrische Signal, das der Chip erzeugt. Der Sensor kann gefährliche Bakterien also nicht nur mit hoher Empfindlichkeit nachweisen, sondern auch ihre Konzentration bestimmen.

"Wir wollten einen bestimmten Stamm von Escherichia coli nachweisen. Wir wussten, welche Zellen der Erreger normalerweise infiziert. Das haben wir genutzt, um unseren Chip mit einer künstlichen Glykokalyx zu überziehen, die die Oberfläche dieser Wirtszellen imitiert. An dem Sensor bleiben daher nur Bakterien von dem gewünschten E.-coli-Stamm kleben", so der Frankfurter Forscher Andreas Terfort.

Clevere künstliche Glykokalyx

E. coli verfügt über Ärmchen, die Pili. Mit ihnen erkennt das Bakterium die Glykokalyx seines Wirts und hält sich an ihr fest. "Die Bakterien binden mit ihren Pili gleich mehrfach an den Sensor; sie haften an ihm dadurch besonders stark", sagt Terfort. Die künstliche Glykokalyx sei zudem chemisch so aufgebaut, dass Mikroben, die nicht über die passenden Ärmchen verfügen, von ihr abgleiten.

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