Direkte Analyse aus Urin liefert Ergebnisse bis zu 24 Stunden fr眉her
Neues Verfahren beschleunigt Resistenztests bei Harnwegsinfektionen
J盲hrlich erkranken rund 152 Millionen Menschen weltweit an einer Harnwegsinfektion. Damit z盲hlt sie weltweit zu den h盲ufigsten bakteriellen Infektionen. In der Arztpraxis werden Harnwegsinfektionen in der Regel durch einen Schnelltest diagnostiziert, der misst, ob die Nitrit- und Leukozytenzahl im Urin erh枚ht sind. Beides sind Anzeichen f眉r eine Harnwegsinfektion. Anschlie脽end wird h盲ufig ein Breitband-Antibiotikum verordnet, ohne die genauen Erreger der Infektion zu bestimmen. Eine Analyse im Labor wird nur bei Risikopatientinnen und -patienten durchgef眉hrt und dauert zwei bis drei Tage. Die dadurch oft falsche oder unn枚tige Verschreibung von Antibiotika verl盲ngert die Behandlungszeit, erh枚ht das Risiko von Komplikationen und f枚rdert die Entstehung von Antibiotikaresistenzen.
Neues Verfahren erm枚glicht schnelle Resistenztestung
Forschende der TUM haben nun Methoden entwickelt, um Urinproben direkt auf die Wirksamkeit von Antibiotika zu untersuchen. Da das Verfahren ohne die im Labor 眉bliche Standardisierung einer Bakterienkultur auskommt, verk眉rzt sich die Zeit bis zum Ergebnis im Vergleich zur herk枚mmlichen Analyse um bis zu 24 Stunden.
Daf眉r wird der Urin direkt auf eine N盲hrbodenplatte aufgetragen, auf der Antibiotika-Pl盲ttchen platziert sind. Anschlie脽end wird gemessen, wie gro脽 die Hemmh枚fe sind 鈥� also die Bereiche, in denen Bakterien aufgrund des Antibiotikums nicht wachsen. Ein Algorithmus ber眉cksichtigt die tats盲chliche Bakterienkonzentration im Urin und gleicht deren Einfluss auf die Hemmh枚fe aus. Dadurch lassen sich Resistenzprofile zuverl盲ssig bestimmen 鈥� selbst dann, wenn der Urin ohne vorherige Standardisierung direkt getestet wird.
Parallel dazu arbeitet das Team an einem papierbasierten 鈥濸oint-of-Care鈥�-Ger盲t, das diese Prinzipien nutzt, um acht verschiedene Bakterienst盲mme mittels Farbcodierungen zu identifizieren und Resistenzen anzuzeigen.
Zielgerichtete Therapie statt Breitband-Antibiotika
鈥濲e fr眉her wir wissen, welches Antibiotikum wirkt, desto zielgerichteter k枚nnen wir behandeln鈥�, sagt Oliver Hayden, Heinz-Nixdorf-Professor f眉r Biomedizinische Elektronik. 鈥濪ann m眉ssen wir seltener zu Breitband-Antibiotika greifen, die wir aus Gr眉nden der Resistenzentwicklung eigentlich sparsam einsetzen sollten.鈥�
Die Daten der aktuellen Publikation zeigen, dass das beschleunigte Verfahren gut mit der etablierten Methode mithalten kann. Bei direkt getesteten Urinproben erreicht es eine 脺bereinstimmung von rund 94 Prozent mit der Standardmethode. Abweichungen zur Referenzmethode nutzen die Forschenden, um das Verfahren weiter zu optimieren, etwa bei sehr niedrigen Bakterienkonzentrationen oder Mischinfektionen.
鈥淶iel ist ein kleiner, benutzerfreundlicher Test zur Anwendung in jeder Arztpraxis und zuk眉nftig zur Selbsttestung zu Hause 鈥� mittels papierbasiertem Test-Kit und Smartphone-Ergebnisanzeige. Die Technologie ist bewusst auch f眉r ressourcenarme Regionen konzipiert, wo schnelle, zuverl盲ssige Diagnostik entscheidend ist.鈥� sagt Henning Sabersky-M眉ssigbrodt, Erstautor der Studie und Doktorand der Translationalen Medizin am Heinz-Nixdorf-Lehrstuhl f眉r Biomedizinische Elektronik.
Entrepreneurship
Unternehmertum ist Teil unserer DNA. Entdecken Sie das Gr眉ndungs枚kosystem von TUM, UnternehmerTUM und den TUM Venture Labs mit vielf盲ltigen Entrepreneurship-Angeboten 鈥� von Gr眉ndungsberatung bis hin zu Entrepreneurship Education.
Sabersky-M眉ssigbrodt, H., Russell, S., Wantia, N., Hayden, O. Rapid direct disk diffusion testing for antibiotic resistance in urinary tract infections: a bacterial concentration-adjusted approach. Microbiology Spectrum (2025).
- Hinter der Entwicklung des Tests steht das Team von BugSense. 2023 wurden die Gr眉nderinnen und Gr眉nder mit dem m4 Award ausgezeichnet, nachdem sie bereits 2021 den zweiten Platz beim TUM IDEAward erreicht hatten. In den vergangenen Jahren haben sie ihr Konzept konsequent weiterentwickelt und stehen nun kurz vor der Ausgr眉ndung.
- Der Heinz-Nixdorf-Lehrstuhl f眉r Biomedizinische Elektronik der TUM School f眉r Computation, Information and Technology entwickelt mit Klinikerinnen und Klinikern in vitro und in vivo Diagnostikmethoden am .
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Kontakte zum Artikel:
Prof. Oliver Hayden
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Heinz-Nixdorf-Lehrstuhl f眉r Biomedizinische Elektronik
oliver.hayden@tum.de
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