Ein transatlantisches Fraunhofer-Forschungsprojekt arbeitet an einer innovativen Diagnostikplattform zur schnellen Erkennung von Antibiotikaresistenzen. Das mikrofluidische Schnelltestsystem µFLOWDx nutzt Kohlenstoff-Nanoröhrchen (SWCNT), um bakterielle Resistenzen in wenigen Minuten nachzuweisen – deutlich schneller als herkömmliche Methoden, die bis zu 16 Stunden benötigen.
Antibiotikaresistente Bakterien wie MRSA (Multi-Resistenter Staphylococcus aureus) verursachen weltweit etwa 700.000 Todesfälle jährlich, oft weil unwirksame Antibiotika eingesetzt werden, da Resistenzen zu spät erkannt werden. Das Projekt, geleitet vom Fraunhofer USA Center for Manufacturing Innovation (CMI) in Boston, wird vom Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) in Duisburg und dem Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) in Stuttgart unterstützt. Es läuft vom 1. Juli 2025 bis 31. Dezember 2026 und wird im Rahmen des Fraunhofer-PACT-Programms gefördert (Fördernummer: 40-11763).
Die Plattform µFLOWDx erfasst metabolische Stressreaktionen von Bakterien auf Antibiotika in Echtzeit. Spezielle Oberflächen binden Bakterien aus Patientenproben, während hochsensitive optische Sensoren auf Basis fluoreszierender Kohlenstoff-Nanoröhrchen Moleküle wie ATP oder Wasserstoffperoxid detektieren, die auf zellulären Stress hinweisen. Bleibt das Fluoreszenzsignal unverändert, liegt eine Resistenz vor. Das Fraunhofer IGB entwickelt die Oberflächenmodifikationen für hohe bakterielle Adhäsion, das Fraunhofer IMS liefert die Biosensoren, und das Fraunhofer USA CMI integriert die Komponenten.
Ziel ist ein funktionsfähiger Prototyp, der unter realen Bedingungen validiert wird, mit Potenzial für eine spätere Kommerzialisierung. Marktanalysen zeigen großes Interesse, da bestehende Systeme in Geschwindigkeit und Sensitivität nicht mithalten können. Die Technologie könnte die klinische Mikrobiologie revolutionieren und schnellere, evidenzbasierte Therapieentscheidungen ermöglichen.
